Permanentmagnete sind eine Schlüsseltechnologie für die moderne Gesellschaft mit Anwendungen in der Klimatisierung, Mobilität oder Energieerzeugung. Die gemessenen Koerzitivfelder in modernen Permanentmagneten erreichen nur einen kleinen Bruchteil der theoretischen Werte. Eine Reihe von experimentellen Studien haben gezeigt, dass Diskontinuitäten und Fehlausrichtungen auf atomarer Ebene die makroskopische Koerzitivfeldstärke signifikant beeinflussen. In diesem Projekt entwickeln wir eine quantitative Theorie der Koerzitivfeldstärke unter Berücksichtigung der lokalen atomaren Struktur, der räumlichen Variation der intrinsischen magnetischen Eigenschaften und der physikalischen Mikrostruktur des Magneten. Um dieses Ziel zu erreichen, überbrücken wir die Längenskala zwischen ab-initio-Simulationen, atomistischer Spindynamik und Kontinuum-Mikromagnetsimulationen. Atomare Defekte an Grenzflächen und Korngrenzen werden bereits auf der kleinstmöglichen Längenskala, den Einheitszellen der Materialzusammensetzung, berücksichtigt. Die entwickelte Theorie wird von gut beschriebenen magnetischen Materialien geleitet, um das System während des gesamten Projektverlaufs zu validieren.
Aktuell
Am 20.5. konnten wir Jung und Alt bei der Langen Nacht der Forschung 2022 begeistern. In einer Mitmachstation wurde der Einfluss von Dauermagneten auf die Elektromobilität demonstriert. Die InteressentInnen konnte mit einfachen Expirmenten herausfinden, welchen Einfluss Magnete auf die Leistung von Elektromotoren haben. Mit unserem Projekt konnten wir zeigen, wie wichtig es ist, Dauermagnete ohne kritische Seltene Erden zu entwickeln.
https://www.donau-uni.ac.at/de/aktuelles/veranstaltungen/2022/lange-nacht-der-forschung-2022.html
Das erste Kick-Off Meeting fand am 4. Juli in Krems statt. Teilnehmende Personen waren Dominik Legut und Sergiu Arapan aus der TU Ostrawa, Tschechien. Und aus Krems waren Thomas Schrefl, Markus Gusenbauer, Harald Özelt, Alexander Kovacs und Qais Ali vertreten. Außerdem war ein Gastforscher aus der Ukraine, Dr. Oleksandr Hrushko, mit dabei. Diskutiert wurden unter anderem die erste Projektphase, in der wir uns auf die Materialkombination Fe/Ni konzentrieren bzw. das adaptive Gitter für die Mikrostrukturen der Simulationen implementieren. Außerdem haben wir die Möglichkeit besprochen, die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Magneten, mit dem Projekt zu verknüpfen. Im Anschluss fand ein gemütlicher Ausklang bei einem lokalen Heuriger mit Blick auf die Donau statt.
Am 13. Juli 2022 haben wir einen Workshop auf der Jungen Uni am Campus Krems organisiert. Kinder zwischen 10 und 13 Jahren lernten die Funktionsweise eines Elektromotors kennen. Sie konnten einen kleinen Elektromotor basteln und miterleben, wie sich die Stärke eines Magneten auf die Leistung eines Motors auswirkt. Thomas Schrefl, Harald Özelt und Markus Gusenbauer waren die betreuenden Forscher auf dem Workshop.
Markus Gusenbauer hat am 26. Juli 2022 einen Vortrag auf der JEMS2022 gehalten mit dem Titel: “Coercivity analysis of twin boundaries”. Der Beitrag war virtuell auf der hybriden Veranstaltung in Warschau, Polen, zu sehen (https://jems2022.pl).
@ Details:
Auftraggeber:
FWF Projekt: I I 5712-N
Details
| Projektzeitraum | 01.11.2022 - 31.10.2025 |
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| Fördergeber | FWF |
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| Projektverantwortung (Universität für Weiterbildung Krems) | Dipl.-Ing.(FH) Dr. Markus Gusenbauer |