Фундаментальные основы криогенной и сверхпроводниковой техники нового поколения на основе фазовых переходов в магнитных полях

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-19-00745

НазваниеФундаментальные основы криогенной и сверхпроводниковой техники нового поколения на основе фазовых переходов в магнитных полях

Руководитель Шавров Владимир Григорьевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №45 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-203 - Фазовые равновесия и превращения

Ключевые слова Фазовые превращения, магнитокалорический эффект, сверхпроводимость, магнитное твердотельное охлаждение

Код ГРНТИ29.19.37

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Исследования магнитокалорического эффекта в последнее время приобрели широкий размах во всем мире в связи с его потенциальными применениями твердотельных магнитных материалов для высокоэффективного охлаждения при комнатной температуре. Авторы проекта предложили новую концепцию исследований и применений магнитокалорических материалов, которая предполагает создание и изучение перспективных систем твердотельного магнитного охлаждения для сверхпроводящих источников сильного магнитного поля с высокой эффективностью. В проекте, с помощью разработанных авторами методик, будут в сильных магнитных полях, в широком температурном диапазоне, прямыми методами исследованы магнитные и магнитостуктурные фазовые переходы и магнитокалорические свойства новых материалов из сплавов на основе 3d- и 4f - металлов. Будут исследованы сверхпроводниковые материалы и постоянные сверпроводящие магниты на основе высокотемпературных сверхпроводников. Также будут исследованы термодинамические и электрические свойства функциональных материалов передовыми методами. На основе новых знаний о свойствах этих материалов в сильных магнитных полях будут экспериментально воспроизведены и исследованы циклы магнитного охлаждения и продемонстрировано поддержание сильных магнитных полей и сверхпроводимости с помощью криогенной твердотельной технологии магнитного охлаждения с использованием исследуемых в проекте функциональных материалов. В случае успеха проекта, результаты исследований позволят открыть перспективу применений новых принципов магнитного твердотельноого охлаждения для создание низких температур и сильных магнитных полей для микроэлектроники, медицины, энергетики, магнитолевитационного транспорта и многих других областей.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Белим С.В., Бычков И.В., Кузьмин Д.А., Шавров В.Г. Phase transition study in two-dimensional structured nanosystem Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal, Vol. 5, iss. 4, part 1, pp. 463–470 (год публикации - 2020)
10.47475/2500-0101-2020-15406

2. Дильмиева Э.Т., Сиваченко А.П., Головчан А.В., Иванова А.И., Гречишкин Р.М., Зигерт А.Д., Шавров В.Г. Technology for synthesis of single crystals of Heusler alloys of Ni-Mn-Ga family for application in cascade magnetocaloric cooling system Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal, Vol. 5, iss. 4, part 2., pp. 525–536 (год публикации - 2020)
10.47475/2500-0101-2020-15412

3. Каманцев А.П., Коледов В.В., Шавров В.Г., Бутвина Л.Н., Головчан А.В., Сиваченко А.П., Тодрис В.М., Валков В.И., Кошелев А.В., Шандрюк Г.А. Magnetocaloric effect and magnetization of composite material based on MnAs in pulsed magnetic fields up to 40 kOe Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal, Vol. 5, iss. 4, part 2, pp. 537–544 (год публикации - 2020)
10.47475/2500-0101-2020-15413

4. Шаповалов В.В., Шаповалов В.А., Вальков В.И., Шавров В.Г., Коледов В.В., Службин Ю.А., Потапская О.Н. Самоорганизация монокристалла шпинели Li0.5Ga2.5O4 и распределение в нем 3d3 -ионов хрома Физика и техника высоких давлений, том 30, № 3, сс. 49-62 (год публикации - 2020)

5. Петров А.О., Маширов А.В., Коледов В.В., Терентьев Ю.А., Каманцев А.П., Колесов К.А., Шавров В.Г. Механическое разрушение ВТСП YBa2Cu3O7 при захвате магнитного потока ниже температуры сверхпроводящего перехода ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ КРИСТАЛЛОВ: сб. тезисов XI МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Черноголовка, 26-30 октября 2020)., с. 40 (год публикации - 2020)
10.26201/ISSP.2020/FPPK.037

6. Бычков И.В., Кузьмин Д.А., Толкачев В.А., Шавров В.Г. Радиационная теплопередача в наноструктурах при фазовом переходе Дни калорики в Дагестане: мультикалорические материалы и их приложения: сб. тез. (16—20 сентября 2020 г., Гуниб, Дагестан, Россия). — Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, 2020., с. 25-26 (год публикации - 2020)

7. Каманцев А.П., Коледов В.В., Шавров В.Г., Бутвина Л.Н., Головчан А.В., Тодрис Б.М., Сиваченко А.П., Вальков В.И., Кошелев А.В., Шандрюк Г.А. Магнитокалорический эффект и намагниченность композитного MnAs в импульсных магнитных полях до 40 кЭ Дни калорики в Дагестане: мультикалорические материалы и их приложения: сб. тез. (16—20 сентября 2020 г., Гуниб, Дагестан, Россия). — Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, 2020., с. 40-42 (год публикации - 2020)

8. Петров A.O, Маширов A.В., Коледов В.В., Каманцев А.П., Колесов К.А., Шавров В.Г. Захват магнитного потока в образце керамики ВТСП YBa2Cu3O7 и его частичное разрушение Дни калорики в Дагестане: мультикалорические материалы и их приложения: сб. тез. (16—20 сентября 2020 г., Гуниб, Дагестан, Россия). — Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, 2020., с. 54-56 (год публикации - 2020)

9. Шавров В.Г., Дильмиева Э.Т., Сиваченко А.П., Головчан А.В., Иванова А.И., Гречишкин Р.М., Зигерт А.Д., Каманцев А.П., Коледов В.В. Технология синтеза монокристаллических сплавов Гейслера семейства Ni-Mn-Ga для применения в каскадной системе магнитокалорического охлаждения Дни калорики в Дагестане: мультикалорические материалы и их приложения: сб. тез. (16—20 сентября 2020 г., Гуниб, Дагестан, Россия). — Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, 2020., с. 72-73 (год публикации - 2020)

10. Петров A.O, Маширов A.В., Коледов В.В., Каманцев А.П., Колесов К.А., Кон И.А., Шавров В.Г. Capture of magnetic flux in high-temperature superconductor YBa2Cu3O7 and its destruction Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal, vol. 6, iss. 1 (год публикации - 2021)

11. Кошкидько Ю.С., Дильмиева Э.Т., Каманцев А.П., Маширов А.В., Цвик Я., Кольчугина Н.Б., Коледов В.В., Шавров В.Г. Magnetocaloric materials for low-temperature magnetic cooling Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal, vol. 6, iss. 1 (год публикации - 2021)

12. Вальков В.И., Каменев В.И., Головчан А.В., Грибанов И.Ф., Коледов В.В., Шавров В.Г., Митюк В.И., Дуда П. Магнитные и магнитокалорические эффекты в системах с реверсивными переходами первого рода Физика твердого тела, т. 63, № 5, сс. 628-638 (год публикации - 2021)
10.21883/FTT.2021.05.50813.271

13. Мадилигама А., Ари-Гур П., Рен Ю., Шавров В., Ге Ю., Джордж Дж., Мусабиров И., Коледов В. Martensitic and inter-martensitic transformations in magnetocaloric Ni2.15Mn0.85Ga Heusler alloy IEEE Transactions on Magnetics, JE-05 (год публикации - 2021)
10.1109/TMAG.2021.3102948

14. Бычков И., Белим С., Мальцев И., Шавров В. Phase Transition and Magnetoelectric Effect in 2D Ferromagnetic Films on a Ferroelectric Substrate Coatings, vol. 11, no. 11, p. 1325 (год публикации - 2021)
10.3390/coatings11111325

15. Белим С.В., Бычков И.В., Мальцев И., Кузьмин Д.А., Шавров В.Г. Tuning of 2D magnets Curie temperature via substrate Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 541, p. 168553 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jmmm.2021.168553

16. Бычков И. В., Кузьмин Д.А., Шавров В.Г. Особенности теплового излучения гиротропной среды Дни калорики в Челябинске: функциональные материалы и их приложения: сб. тез. (16–20 августа 2021 г. Челябинск, Россия). Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, с. 11-13 (год публикации - 2021)

17. Шавров В.Г., Каманцев А.П., Кошкидько Ю.С., Таскаев С.В., Ульянов М.Н., Богуш М.Ю., Cwik J. Обратный магнитокалорический эффект в литом Gd2In в области криогенных температур Дни калорики в Челябинске: функциональные материалы и их приложения: сб. тез. (16–20 августа 2021 г. Челябинск, Россия). Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, с. 61-62 (год публикации - 2021)

18. Бычков И. В., Кузьмин Д.А., Шавров В.Г. Термостимулированное излучение полупроводников в магнитном поле Сборник трудов международной конференции, посвященной 90-летию Дагестанского государственного университета, 12-17 сентября 2021 г., Махачкала, с. 152-153 (год публикации - 2021)

19. Кузьмин Д.А., Бычков И.В., Власов В.В., Шавров В.Г., Темнов В.В. Резонансные взаимодействия в акусто-магнито-плазмонике Сборник трудов международной конференции, посвященной 90-летию Дагестанского государственного университета, 12-17 сентября 2021 г., Махачкала, с. 192 (год публикации - 2021)

20. Усик М.О., Кузьмин Д.А., Бычков И.В., Харитонова О.Г., Шавров В.Г. Возбуждение поверхностных плазмон-поляритонов в структуре диоксид ванадия–диэлектрик–гиперболическая метаповерхность Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах. Сборник трудов международной конференции, посвященной 90-летию Дагестанского государственного университета, 12-17 сентября 2021 г., Махачкала, с. 195-196 (год публикации - 2021)

21. Непочатых Ю.И., Коледов В.В., Шавров В.Г. Особенности магнитной динамики при ориентационных переходах в ортоферритах и пленках феррит-гранатов XXIV Международная научная конференция Новое в Магнетизме и Магнитных Материалах, 1 – 8 июля 2021 года, Сборник трудов, Москва, с. 418-420 (год публикации - 2021)

22. Бычков И.В., Кузьмин Д.А., Шавров В.Г. Thermal radiation from a magnetized semiconductor BOOK OF ABSTRACTS, International Conference “Functional Materials” (ICFM-2021), October 4 – 8, 2021, Russia, Crimea, Alushta, c 69-70 (год публикации - 2021)

23. Кузьмин Д.А., Бычков И.В., Шавров В.Г., Темнов В.В. Plasmonics of magnetic and topological graphene-based nanostructures BOOK OF ABSTRACTS, International Conference “Functional Materials” (ICFM-2021), October 4 – 8, 2021, Russia, Crimea, Alushta, c. 126-127 (год публикации - 2021)

24. Харитонова О.Г., Бычков И.В., Шавров В.Г., Кузьмин Д.А. Surface plasmon polaritons in a hybrid layered structure based on graphene and phase change material BOOK OF ABSTRACTS, International Conference “Functional Materials” (ICFM-2021), October 4 – 8, 2021, Russia, Crimea, Alushta, c. 130-131 (год публикации - 2021)

25. Усик М.О., Кузьмин Д.А., Бычков И.В., Шавров В.Г. Excitation of surface plasmon polaritons in the vanadium dioxide-silicon dioxidehyperbolic metasurface structure BOOK OF ABSTRACTS, International Conference “Functional Materials” (ICFM-2021), October 4 – 8, 2021, Russia, Crimea, Alushta, c. 132-133 (год публикации - 2021)

26. Каманцев А.П., Коледов В.В., Шавров В.Г., Бутвина Л.Н., Головчан А.В., Вальков В.И., Тодрис Б.М., Таскаев С.В. Magnetocaloric Effect and Magnetization of Gadolinium in Quasi-Stationary and Pulsed Magnetic Fields of up to 40 kOe Physics of Metals and Metallography, Vol. 123, No. 4, pp. 419–423 (год публикации - 2022)
10.1134/S0031918X22040068

27. Ю.С. Кошкидько, Э.Т. Дильмиева, А.П. Каманцев, Я. Цвик, К. Рогацки, А.В. Маширов, В.В. Ховайло, К. Салазар Мехиа, М.А. Загребин, В.В. Соколовский, В.Д. Бучельников, П. Ари-Гур, П. Бэйл, В.Г. Шавров, В.В. Коледов Magnetocaloric effect and magnetic phase diagram of Ni-Mn-Ga Heusler alloy in steady and pulsed magnetic fields Journal of Alloys and Compounds, Vol. 905, p. 164051 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jallcom.2022.164051

28. Каманцев А.П., Кошкидько Ю.С., Таскаев С.В., Ховайло В.В., Кошелев А.В., Цвик Я., Шавров В.Г. Inverse Magnetocaloric Effect and Kinetic Arrest Behavior in As-Cast Gd2In at Cryogenic Temperatures Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, Vol. 35, pp. 2181–2186 (год публикации - 2022)
10.1007/s10948-022-06336-z

29. Каманцев А.П., Кошкидько Ю.С., Гамзатов А.Г., Коледов В.В., Шавров В.Г. Фазовые переходы в магнетиках, индуцированные сильными импульсными магнитными полями XXXIX Международная зимняя школа физиков-теоретиков «Коуровка», Гранатовая бухта, п. В. Сысерть, 3–9 апреля 2022, с. 62 (год публикации - 2022)

30. Несоленов А.В., Мусабиров И.И., Калашников В.С., Коледов В.В., Шавров В.Г. Фазовые превращения и эффект памяти формы (ЭПФ) в сплавах Гейслера Ni53.8Mn20.0Ga24.3Si1.7 и Ni56,2Mn18.8Ga23.2Si1.8 в условиях трехточечного изгиба Актуальные проблемы прочности : материалы международной научной конференции, Витебск, 23-27 мая 2022 года / под ред. В.В. Рубаника. - Минск: УП «ИВЦ Минфина», 2022. – 440 с., с. 323-325 (год публикации - 2022)

31. Шавров В.Г. Магнетизм - современные проблемы и перспективы Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 3-4 (год публикации - 2022)

32. Коледов В.В., Шавров В.Г., Гратовски фон С.В. Перспективы твердотельной калорики. К 200-летию теоремы Карно Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 4-5 (год публикации - 2022)

33. Дильмиева Э.Т., Кошкидько Ю.С., Шавров В.Г. Влияние эволюции магнитоиндуцированного мартенситного перехода на необратимость магнитокалорического эффекта в сплаве Гейслера семейства Ni-Mn-Ga-Cu Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 14-15 (год публикации - 2022)

34. Метлов Л.С., Дахно Е.Д., Коледов В.В., Шавров В.Г. Cкачок вектора намагниченности при мартенситном фазовом переходе в сплавах Гейслера обусловленные инвариантом 5-го порядка Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 26-29 (год публикации - 2022)

35. Каманцев А.П., Коледов В.В., Шавров В.Г., Гамзатов А.Г. Намагничивание сверхпроводников - метод получения низких температур Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 109-111 (год публикации - 2022)

36. Петров А.О., Маширов А.В., Коледов В.В., Шавров В.Г. Захват магнитного потока в образце керамики ВТСП YBa2Cu3O7 в условиях двухстороннего экранирования магнитным материалом Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 118-119 (год публикации - 2022)

37. Каманцев А.П., Кошкидко Ю.С., Гамзатов А.Г., Шавров В.Г., Коледов В.В. Phase transitions induced by high pulsed magnetic fields up to 500 kOe XXXVII Fortov international conference on equations of state for matter (Elbrus 2022), Elbrus, Kabardino-Balkaria, Russia, March 1–6, 2022, XXXVII Fortov international conference on equations of state for matter (Elbrus 2022), Elbrus, Kabardino-Balkaria, Russia, March 1–6, 2022 (год публикации - 2022)

38. Непочатых Ю.И., Шавров В.Г., Коледов В.В. Characteristic features of the dynamic susceptibility of ferrite-garnet films in an external field VIII Euro-Asian Symposium «Trends in MAGnetism». August 22–26, 2022. Kazan, Russia. BOOK OF ABSTRACTS, Vol I. pp. 280-281 (год публикации - 2022)

39. Бычков И.В., Кузнецов И.А., Кузьмин Д.А., Шавров В.Г. Fluctuation of electromagnetic field from gyrotropic half-space VIII Euro-Asian Symposium «Trends in MAGnetism». August 22–26, 2022. Kazan, Russia. BOOK OF ABSTRACTS, Vol I. pp. 448-449 (год публикации - 2022)

40. Кошкидько Ю.С., Каманцев А.П., Дильмиева Э.Т., Мусабиров И.И., Салазар Мехия К., Коледов В.В., Шавров В.Г. Магнитокалорический эффект в сплавах Гейслера Ni-Mn-Ga-Cu в стационарных и импульсных магнитных полях Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 21-23 (год публикации - 2022)

41. Кузнецов И.А., Кузьмин Д.А., Бычков И.В., Шавров В.Г. Флуктуационное излучение гиротропного полупространства Дни калорики в Королеве: функциональные материалы и их приложения (г. Королев, 16–20 августа 2022 года). Сборник тезисов 3-го Международного научного семинара. Изд. ЧелГУ, Челябинск, 2022, с. 123-125 (год публикации - 2022)

Публикации