Паспорт проекта

Название проекта

Разработка и применение аморфных ферромагнитных микропроводов для создания новых сенсоров, композиционных материалов и устройств на их основе

Руководители проекта

д.ф.-м.н. проф. Усов Николай Александрович 

Цели проекта

Создание в НИТУ «МИСиС» технологической базы для получения высококачественных аморфных ферромагнитных микропроводов с улучшенными пластическими и магнитными свойствами и развития технологических основ для создания на их основе новых стресс- и термо- чувствительных материалов, высокочувствительных сенсоров и измерительных устройств.

Задачи проекта

1) Запуск и совершенствование технологии производства аморфных ферромагнитных микропроводов методом Улитовского-Тейлора в НИТУ «МИСиС»: 

2) Оптимизация и исследование свойств аморфных ферромагнитных микропроводов:
3) Разработка приложений аморфных ферромагнитных микропроводов, включая создание стресс–чувствительных датчиков и комопзитных материалов, однобитовой и многобитовой меток, сканирующего магнитного микроскопа на основе эффекта гигантского магнитного импеданса.

Уникальность проекта

Уникальные магнитные и электродинамические характеристики аморфных ферромагнитных микропроводов могут быть использованы также для создания нового типа композитов и сред с направленной теплопроводностью, анизотропные магнитными и электродинамическими характеристиками.

Актуальность проекта

Проводимые в НИТУ «МИСиС» исследования в области аморфных ферромагнитных микропроводов соответствуют современному мировому уровню, а наличие конечного потребителя разрабатываемой технологии, дает все предпосылки к успешной коммерциализацию проекта. Формирование научного коллектива и создание полной технологической цепочки по изготовлению высококачественных аморфных ферромагнитных микропроводов позволит выйти НИТУ «МИСиС» на лидирующие мировые позиции в данном направлении. Кроме того, развитие предлагаемого направления важно с точки зрения импортозамещения. Создание собственной технологии позволит, в дальнейшем, на ее основе разрабатывать собственную инновационную продукцию, в том числе продукцию двойного назначения.

Оборудование

Технологическое оборудование:
Установка для литья микропроводов методом Улитвского-Тейлора

Диагностическое оборудование:
Сканирующий электронный микроскоп,
Оптический микроскоп,
4-х зондовый измеритель электрических и температурных характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов.

Специализированное магнитное оборудование:
вибрационный магнитометр,
индукционную измерительную систему для регистрации динамических петель аморфных ферромагнитных микропроводов под действием механических нагрузок,
установка для измерений малоуглового вращения ветора намагниченности,
измеритель ГМИ характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов,

Патенты

1. С.А. Гудошников, Б.Я. Любимов, Н.А. Усов,  А.С. Игнатов, В.П. Тарасов, О.Н. Криволапова, «Датчик измерения механических напряжений»,  Патент на изобретение РФ № 2552124, дата приоритета 13.12.2013.
2. S.A. Gudoshnikov, B.Ya. Liubimov, N.A. Usov, A.S. Ignatov, V.P. Tarasov, O.N. Krivolapova, PCT,  “Mechanical stress sensor” WO 2015/088372 A1, Intern.publ.date 18.06.2015

Мероприятия научного коллектива

1. Научные семинары группы: - проводятся по средам 1 раз в 2 недели. 

2. Участие в конференциях: 
• S. Gudoshnikov, A. Ignatov, V. Tarasov, S. Gorbunov, V. Molokanov, T. Chueva and N. Usov “Magnetoelastic properties of CO based amorphous ferromagnetic microwires”, The 7th International Workshop on Magnetic Wires (IWMW_2015), Ordizia, Spain 2-3 July 2015 (приглашенный). 
• N. Usov, S. Gudoshnikov, “Circular magnetization process in a Co-rich microwire with negative magnetostriction”, 20th International Conference on Magnetism (ICM_2015), Barcelona, Spain 5-10 July 2015 (обычный устный). • N.A. Usov, O.N. Serebryakova, “The universal behavior of dense clusters of magnetic nanoparticles”, International Conference on Computer Simulation in Physics and beyond (CPS-2015), Moscow, Russia 6-10 September 2015 (обычный устный). 
• N. Usov, O. Serebryakova, “Magnetostatic interactions in dense clusters of magnetic nanoparticles”, 20th International Conference on Magnetism (ICM_2015), Barcelona, Spain 5-10 July 2015 (постер). 
• A. S. Ignatov, S. A. Gudoshnikov, V. P. Tarasov, A. V. Popova, N. A. Usov «Investigation of Fe-rich amorphous ferromagnetic microwires under the influence of applied tensile stresses», Donostia International Workshop on Energy, Materials and Nanotechnology (DINEMN) 2015, September 1-4, 2015, San Sebastián, Spain (постер)

Партнёрство и сотрудничество

Лаборатория магнетизма (Университет г. Сан-Себастьян, страна Басков, Испания) – проф. Жуков А.П.
Лаборатория прикладной физики (Университет г. Овиедо, Испания) – проф. Б. Хернандес.
Лаборатория квантовой и криогенной магнитометрии (ИЗМИРАН) г. Москва

Предполагается, что прогресс в исследованиях аморфных ферромагнитных микропроводов может оказать заметное влияние на развитие современных технологий создания покрытий с уникальными свойствами и привести к созданию много- тоннажных промышленных производств, с огромным экономическим эффектом.

В рамках проекта будут получены следующие результаты:
1. Осуществлен запуск технологического оборудования в НИТУ «МИСиС» по производству аморфных ферромагнитных микропроводов различных составов и диаметров. Будут получены серии опытных образцов аморфных ферромагнитных микропроводов для различных применений.
2. Разработаны методы дополнительной обработки аморфных ферромагнитных микропроводов (отжиг в различных средах под действием магнитных полей и приложенных механических напряжений, стравливание оболочки, др.).
3. Применены современные методы моделирования магнитных и магнитомеханических характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов для анализа магнитной доменной структуры микропроводов, эффекта гигантского магнитного импеданса, оптимизации и улучшения характеристик разрабатываемых датчиков и композитных материалов, создаваемых на основе аморфных ферромагнитных микропроводов.
4. Проведена аттестация методик малоуглового вращения вектора намагничивания и измерения импедансных характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов.
5. Разработаны и созданы прототипы магнитных, стресс-чувствительных и термочувствительных датчиков на основе аморфных ферромагнитных микропроводов.
6. Разработаны и созданы прототипы термочувствительных и стресс-чувствительных композитных материалов на основе отрезков аморфных ферромагнитных микропроводов, частиц графена и магнитных наночастиц, обладающие направленной теплопроводностью и анизотропными магнитными свойствами 
7. Разработан и создан на основе кобальтовых аморфных ферромагнитных микропроводов магниточувствительный сканер для детектирования магнитных наночастиц, обнаружения дефектов конструкций, распределений слабых магнитных полей.
8. Разработаны и созданы на основе бистабильных аморфных ферромагнитных микропроводов будут прототипы однобитовой и многобитовой меток для систем контроля подлинности и защиты от несанкционированного выноса товаров.
9. Разработан и апробирован новый образовательный курс по свойствам и практическим применениям аморфных ферромагнитных проводов и композитов на их основе.

Публикации 2015 г.:
1. S. Gudoshnikov, A. Ignatov, V. Tarasov, S. Gorbunov,  V. Molokanov, T. Chueva and N. Usov, “Magnetoelastic properties of Co-based amorphous ferromagnetic microwires” Phys. Status Solidi A, 1–4 (2015) / DOI 10.1002/pssa.201532567.
Публикации, направленные в печать:
1. N. A. Usov, «Soliton collisions in soft magnetic nanotube with uniaxial anisotropy», J. Phys. D: Appl. Phys. (2015)
2. N A Usov and S A Gudoshnikov, «Circular magnetization process in amorphous microwire with negative magnetostriction», J. Phys. D: Appl. Phys. (2015)

д.ф.-м.н.                                –  3

к.ф.-м.н.                                –  5

инженерный состав             –  3

аспиранты                             –  3

студенты                               –  5

Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика