Suprajohdemateriaalille kehitettiin entistä paremmat johtavuusominaisuudet (Väitös: MSc Mukarram Zaman Khan, 25.9.2021, fysiikka)
MSc Mukarram Khan tutki väitöstutkimuksessaan tulevaisuuden sähkötekniikkaan soveltuvaa korkean lämpötilan suprajohdemateriaalia, YBa2Cu3O6+x, ja löysi uusia keinoja saavuttaa materiaalille entistä parempia suprajohtavuusominaisuuksia.
Jotta materiaali olisi sovelluksiin hyödynnettävässä muodossa, sitä laserhöyrystettiin eri tavoin päällystetyille metallialustoille.
Väitöskirjatyö koostuu useista osatutkimuksista, joissa sekä kokeellisesti että mallintamalla on pyritty ymmärtämään materiaalissa ilmeneviä fysikaalisia ilmiöitä parhaiden suprajohtavuusominaisuuksien saavuttamiseksi.
Tutkimuksessa merkittävin löytö oli osoittaa laserhöyrystyksessä käytettävän kohtion raekoon vaikuttavan merkittävästi kalvon ja siihen liittyvien kidevirheiden kasvuprosesseihin ja sitä kautta muodostuneen kalvon ominaisuuksiin.
– Koska optimaalisiin suprajohdekalvoihin tarvittavien kidevirheiden kasvua pystyttiin kehitetyillä menetelmillä kontrolloimaan suhteellisen luotettavasti, voidaan useita väitöskirjatyön tuloksia hyödyntää tulevaisuuden mikroaaltosovelluksissa ja korkeanlämpötilan suprajohteista tehdyissä johtimissa, kertoo Khan.
Lisäksi tutkimuksessa keskityttiin erilaisten magneettivuon lukkiutumiskeskusten kuten kidevirheiden tuottamiseen YBa2Cu3O6+x -matriisiin. Tämän tyyppistä tutkimusta on tehty myös aiemminkin, mutta tämän työn perusteella saatiin kasvatettua ymmärrystä ohutkalvon kasvumekanismeista sekä erityisesti erilaisten lukkiutumiskeskusten vaikutuksesta kalvojen rakenteellisiin sekä suprajohtaviin ominaisuuksiin.
***
MSc Mukarram Zaman Khan esittää väitöskirjansa ”YBCO superconductor on buffered metallic tapes for coated conductor based applications: Modifying the pinning landscape for improving the critical current densities” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 25.9.2021 klo 12.00.
Yleisön on mahdollista seurata väitöstä etäyhteyden kautta: https://utu.zoom.us/j/63252725817
Vastaväittäjänä toimii Dr. Jean-Claude Grivel (Technical University of Denmark, Denmark) ja kustoksena professori Petriina Paturi (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on fysiikka.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
Väittelijän yhteystiedot: mukarram.z.khan@utu.fi
