Naprava za ugotavljanje magnetnih lastnosti materialov pri nizkih temperaturah
Doseganje vrhunskih raziskovalnih rezultatov zahteva najnovejšo raziskovalno opremo, kar je Univerzi v Mariboru omogočil projekt ''Nadgradnja nacionalnih raziskovalnih infrastruktur – RIUM''. Pridobljena oprema je po načelu odprtega dostopa na razpolago širšemu krogu kvalificiranih raziskovalcev.
Tako je tudi pridobljen magnetometer, modularno zasnovan merilni raziskovalni sistem, ki uporabniku omogoča karakterizacijo materiala v različnih magnetnih poljih in pri različnih temperaturah, namenjen raziskovalcem za raziskovanje magnetnih lastnosti novih materialov, predvsem tistih s vsebnostjo magnetnih nanodelcev. Razvoj takih novih magnetnih materialov obeta širšo uporabo v medicini in farmacevtski tehniki, kar odpira prostor za raziskovalna sodelovanja tudi z drugimi raziskovalnimi skupinami. Oprema je tudi izjemnega pomena za doktorske in podoktorske študente, saj doprinaša k znanstveni izvirnosti ter s tem omogoča vrhunske objave.
Oprema omogoča meritve magnetnih lastnosti različnih tipov materialov v različnih fazah, kjer so predvsem zanimive lastnosti v trdem in tekočem agregatnem stanju. Pri tem so najbolj zanimive magnetizacijske karakteristike pri različnih vrednostih temperature in pri različnih spremembah magnetnega polja. Tovrstne raziskave so v pomoč pri razvoju različnih materialov, predvsem prahov, tekočin in kompozitov, ki vsebujejo magnetne nanodelce.
Magnetometer omogoča vpogled v magnetno obnašanje materiala pri različnih temperaturah in vrednostih magnetnega polja. S tem je možno spoznati odvisnost različnih parametrov povezanih z magnetizmom snovi, kar je bistvenega pomena za razvoj znanosti in tehnologije. doc. dr. Mislav Trbušić, Inštitut za močnostno elektrotehniko, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
S pridobljenim magnetometrom je mogoče opraviti meritve magnetnih lastnosti materialov pri zelo nizkih temperaturah (1,6K oz.-271,55°C) in pri zelo visokih vrednostih magnetnega polja, tja do 9 T, kar je približno 6x večja vrednost, kot magnetno polje v motorju električnega avtomobila. Doseganje nizkih temperatur v tako imenovanem krio področju, se doseže z uporabo helija v plinastem stanju, s katerim se lahko zelo natančno regulira vrednost želene temperature v merilni komori. Visoke vrednosti magnetnega polja pa ustvari superprevodni magnet. Naprava deluje tako, da se s helijem ohladi tako merilna komora, kjer se nahaja merilni vzorec, kot tudi superprevodni magnet, ki deluje na temperaturi 4K (-269,15°C). Superprevodni magnet je pravzaprav superprevodni obroč, ki pri temperaturi 4K ne izkazuje nikakršne električne upornosti in lahko po njem teče zelo velik električni tok, ki v osi obroča povzroči visoko vrednost magnetnega polja.
Vzorec, ki se nahaja v takšnem okolju, torej pri zelo nizki temperaturi in v močnem magnetnem polju, bo posledično spremenil svoje fizikalne lastnosti. S spremembo temperature ali pa vrednosti magnetnega polja, lahko na opisani način ugotovimo magnetne spremembe pri merjenem materialu. Takšne meritve so predvsem zanimive pri karakterizaciji materialov, na primer takih, ki vsebujejo magnetne nanodelce.
Rezultati raziskav so tako koristni tudi pri razvoju in karakterizaciji novih materialov, predvsem s stališča ciljne določitve potrebnih magnetnih parametrov materiala.
Oznake
Kategorije
Datum
- 6. Avg 2024