Väittelijä loi uuden mallin suprajohteiden ominaisuuksien ennustamiseen (Väitös: FM Mika Malmivirta, 2.12.2017, fysiikka)

​Turun yliopiston tiedote 22.11.2017

Suprajohteet ovat sähköä häviöttä johtavia materiaaleja, joiden kaikkia ominaisuuksia ei vielä tunneta. Useissa suprajohteille potentiaalisissa sovelluksissa, kuten moottoreissa, on voimakas magneettikenttä. Vaikka normaalisti suprajohteet sulkevat magneettikentän sisältään, tietynlaiset suprajohteet, joihin myös YBCO lukeutuu, päästävät kentän läpi pieninä kimppuina, vortekseina.

– Sähkövirta taas aiheuttaa vortekseihin liikuttavan voiman, mutta niiden häviöitä aiheuttava liike voidaan pysäyttää luomalla suprajohteeseen ei-suprajohtavia alueita, niin kutsuttuja magneettivuon lukkiutumiskeskuksia. Tämä taas mahdollistaa yhä suurempien virtojen käyttämisen, mikä avaa tien entistä tehokkaampiin sovelluksiin, Malmivirta kertoo.

Malmivirran väitöstutkimuksessa tarkasteltiin, miten ohuiden, vain muutaman sadan nanometrin paksuisten, suprajohdeohutkalvojen ominaisuuksiin vaikuttaa lukkiutumiskeskusten muoto, ja millaisin keinoin tätä muotoa voidaan hallita.

– Sekä pylväsmäisellä että pistemäisillä lukkiutumiskeskuksilla saavutettiin vertailunäytettä parempia maksimaalisia virtoja magneettikentissä. Partikkelin muotoa voidaan kontrolloida esimerkiksi lukkiutumiskeskuksia luovan aineen pitoisuudella, kasvatuslämpötilalla tai tekemällä monikerrosrakenteita eri tavoin seostetuista YBCO-kerroksista, Malmivirta kertoo.

Simulaatio kustannustehokas tapa suunnitella suprajohteita

Malmivirran väitöstutkimuksessa luotiin myös uusi malli, jonka avulla pystytään simuloimaan suprajohdeohutkalvoa ja mittaamaan sen virran kulmariippuvuus magneettikentässä ilman, että näytettä tarvitsee valmistaa.

– Tämä mahdollistaa sekä mitattujen tulosten selittämisen että periaatteessa myös kokonaan uudenlaisten rakenteiden suunnittelun. Simulaatio mahdollistaa fyysisiä näytteitä nopeamman ja halvemman tavan saada vihjeitä, millainen on tulevaisuuden optimaalinen suprajohde, Malmivirta toteaa.

***

FM Mika Malmivirta esittää väitöskirjansa The Role of Dopant Morphology in Superconducting YBa2Cu3O7-δ Thin Films julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 2.12.2017 kello 12 (Turun yliopisto, Agora, luentosali XXI, Turku).

Vastaväittäjänä toimii Dr. Jens Hänisch (Karlsruhe Institute of Technology, Saksa) ja kustoksena professori Petriina Paturi (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.

FM Mika Malmivirta on syntynyt vuonna 1987 ja suoritti korkeakoulututkintonsa (FM) vuonna 2012 Turun yliopistossa. Väitöksen alana on fysiikka. Malmivirta työskentelee Turun yliopistossa tohtorikoulutettavana.

Väittelijän yhteystiedot: p. 02 333 5726, mika.malmivirta@utu.fi

Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/malmivirta_mika.jpg

Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7012-4

Asiasana:
Tagit:
Julkaistu 22.11.2017 8:50 ,  Päivitetty 22.11.2017 9:00

20014 Turun yliopisto, Finland
Puhelinvaihde: 029 450 5000

Henkilöhaku

Seuraa meitä: 
Facebook   Twitter   Instagram   Youtube   LinkedIn
Opiskelu Tutkimus Palvelut ja yhteistyö Yliopisto Tiedekunnat ja yksiköt Ajankohtaista Lahjoita
© Turun yliopisto