Magnetismus na rozhraní: z kvantového do reálného světa
Cíle projektu
Permanentní magnety jsou klíčová technologie moderní společnosti s aplikacemi jako je klimatiace, mobilita, nebe energetické zdroje. V současných permanentních magnetech defekty na atomové škále, např. hranice zrn, mají nejdůležitější vliv na makroskopicé magnetické vlastnosti (např. na koercivitu). V tomto projektu se budeme věnovat studiu a vývoji teorie pro chování koercivity s ohledem na lokální atomovou strukturu (rozhraní, hranice zrn), jejího vlivu na prostorovou variaci magnetických vlastností a mikrostrukturu. Vytvoříme unikátní schéma simulačních postupů mezi kvantově-mechanickými výpočty, atomovou spinovou dynamikou a kontinuální mikromagnetickými simulacemi. Magnetické vlastnosti budou tedy nově brány v potaz již na atomové škále, tj. se zahrnutím defektů atomů na rozhraní a hranic zrn. Tím, se vyhneme používání zastaralých předpokladů v použití magnetických vlastností z pevných fází. To nám umožní vybudovat víceškálový model pro určení magnetických vlastností reálných materiálů.
Klíčová slova
multiscale calculationsab initio simulationsspin dynamics simulationsmicromagnetic simulationscoercivitypermanent magnets
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Mezinárodní grantové projekty hodnocené na principu LEAD Agency
Veřejná soutěž
—
Hlavní účastníci
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava / IT4Innovations
Druh soutěže
M2 - Mezinárodní spolupráce
Číslo smlouvy
22-35410K
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Magnetism at interfaces: from quantum to reality
Anotace anglicky
Permanent magnets are a key technology for modern society with applications in air conditioning, mobility, or power generation. In state-of-the-art permanent magnets the atomic-scale defects, like for instance in the grain boundary phase, have the most significant influence on the macroscopic properties (e.g. coercivity), but these effects are the least understood. In this project, we develop a quantitative theory of coercivity, taking into account the local atomic structure, the spatial variation of the intrinsic magnetic properties, and the physical microstructure of the magnet. To achieve this goal, we bridge the length scales between ab initio, atomistic spin dynamics, and continuum micromagnetic simulations. Atomic defects at interfaces and grain boundaries will be considered already at the smallest possible length scale and former assumptions based on bulk material properties can thus be avoided. A quantitative description of the effect of defects at interfaces and grain boundaries, inaccessible experimentally, becomes accessible via a validated multiscale coercivity model.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
20501 - Materials engineering
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
JG - Hutnictví, kovové materiály
JP - Průmyslové procesy a zpracování
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 7. 2022
Ukončení řešení
31. 12. 2025
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GF-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
9 795 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
9 168 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
627 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
9 795 tis. Kč
Statní podpora
9 168 tis. Kč
93%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 07. 2022 - 31. 12. 2025