| Название НИОКТР |
Калорические и мультикалорические эффекты в функциональных твердотельных материалах с фазовыми переходами мартенситного типа
|
| Аннотация |
В последние годы поиски решения проблемы эффективного преобразования тепловой энергии в другие виды, привлекли внимание многих исследователей к изучению свойств твердотельных, так называемых, калорических материалов, в которых наблюдаются сильные эффекты изменения температуры и энтропии во внешних полях: магнитокалорический (МКЭ), электрокалорический (ЭКЭ), эластокалорический (элКЭ) и мультикалорический эффекты. С применением твердотельных материалов связывают надежды на достижение предельно высокого уровня коэффициента преобразования тепловой энергии в другие виды и обратно, поскольку использование газообразных рабочих тел в современных рефрижераторах и тепловых насосах достигло предела эффективности. Ведется поиск новых принципов охлаждения на основе твердотельных калорических материалов, при этом особое внимание уделяется материалам с фазовыми переходами мартенситного типа. Многие из таких материалов проявляют исключительные функциональные свойства, такие как термоупругость, гигантские псевдопластические деформации, эффект памяти формы.
Объектами исследований в настоящем проекте являются объёмные материалы и ленты из функциональных твердотельных материалов с фазовыми переходами мартенситного типа, а именно сплавы Гейслера из d-элементов семейства Ni-Mn-Co-Ti, безсвинцовые сегнетоэлектрики на основе BaTiO3, высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) семейства YBa2Cu3O7-x (x = 0.1–0.6). Данные материалы демонстрируют различные функциональные эффекты вблизи фазовых переходов: МКЭ, ЭКЭ, ЭПФ, элКЭ, захват магнитного потока. Фундаментальные физические проблемы, которые предстоит решить в проекте, связаны с изменением температуры и энтропии сплавов при воздействии внешних периодических полей – магнитного, электрического, механических напряжений. В центре внимания проекта будут:
-прямые измерения зависимостей относительной деформации растяжения образца от температуры и внешних механических напряжений;
-прямые измерения калорических в зависимости от температуры, величины и частоты внешнего поля (магнитного, электрического. механических напряжений);
-прямые эксперименты по захвату магнитного потока образцами ВТСП.
Ожидается, что теоретический подход к моделированию фазовых переходов мартенситного типа будет основан на термодинамическом расчете по теории фазовых переходов Ландау и кинетическом подходе на основе уравнения Ландау-Халатникова.
Конечной целью данного проекта является обоснования возможности создания перспективных твердотельных энергетических устройств с высокой удельной мощностью более 1 кВт/г и эффективностью. Такая удельная мощность приближается к рекордной для всех известных систем. В случае успеха проекта, исследованные материалы с наилучшими свойствами будут применены авторами для создания прототипа тепловой машины.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-30
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-19-00942
|
| Дата контракта |
2025-05-30
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
544.344
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Каманцев Александр Павлович
|
| Руководитель организации |
Никитов Сергей Аполлонович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ ИМ. В.А.КОТЕЛЬНИКОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-11-10 17:25:16 UTC, 2025-11-10 17:25:16 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
эффект памяти формы; магнитиокалорический эффект; эластокалорический эффект; электрокалорический эффект; мультикалорический эффект; термоупругое мартенситное превращение; быстрозакалённые ленты; высокотемпературная сверхпроводимость
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.19.39 - Ферромагнетики; 29.19.29 - Сверхпроводники; 29.19.15 - Фазовые равновесия и фазовые переходы; 29.19.35 - Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики; 29.19.27 - Нормальные (несверхпроводящие) металлы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения;
|
| Регистрационные номера |
—
|
