Anagrafe della ricerca

NaMaSCale - From the Nano to the Macro SCale: a deep investigation of grain boundaries in high-Tc superconducting Wires (NaMaSCale)

Durata:
24 mesi (2025)
Responsabile scientifico:
Tipo di progetto:
Ricerca Nazionale - PRIN
Ente finanziatore:
MINISTERO (Ministero dell'Università e della Ricerca)
Codice identificativo progetto:
2022TZ8R7C
Ruolo PoliTo:
Partner

Abstract

Materiali superconduttori quali ad esempio il BSCCO-2212 (Bi2Sr2CaCu2Ox) possono essere prodotti sotto forma di "round cables" con proprietà isotrope mediante il processo "powder in tube". Questo ne fa degli ottimi candidati per realizzare magneti superconduttori che a loro volta trovano impiego in ambiti di ricerca (Large Hadron Collider al CERN) o di supporto alla transizione energetica (magneti in reattori a fusione, sistemi per la generazione di energia da fonti rinnovabili e per il suo immagazzinamento) o ancora in ambito medico (diagnostica mediante risonanza magnetica nucleare). Tuttavia l'ottimizzazione di tali cavi non è ancora stata raggiunta: la massima corrente che possono trasportare (corrente critica) è infatti ancora limitata dal disallineamento dell'orientazione cristallina al passaggio tra un grano e l'altro. Un altro materiale molto promettente per la realizzazione di "round cables" è il superconduttore di recente scoperta Ba-122 (Ba0.5K0.5As2Fe2): pur essendo meno sviluppato del Bi-2212 dal punto di vista tecnologico, ha già dimostrato ottime prestazioni in campo magnetico. Anche nel suo caso, però, il disallineamento dell'orientazione cristallina al bordo di grano può limitare il valore di corrente critica. Al fine di ottimizzare l’accoppiamento tra i grani e quindi la corrente critica del cavo, il progetto NaMaSCale si prefigge come principale obiettivo lo studio di come il disallineamento ai bordi di grano influenzi la corrente critica in funzione della temperatura di lavoro e del campo magnetico in campioni policristallini di BSCCO-2212 e Ba-122 appositamente cresciuti e, per quanto riguarda il BSCCO-2212, anche in cavi multifilamentari. Lo studio verrà effettuato con varie tecniche di misura che permetteranno una analisi su varie scale spaziali, dalla misura della corrente critica globale del campione fino all’analisi al microscopio a trasmissione elettronica del singolo bordo di grano. Nell’ambito del progetto, l’unità di ricerca del Politecnico di Torino effettuerà misure di campo magnetico locale e densità di corrente locale su scala sub-millimetrica e microscopica mediante, rispettivamente, magnetometria a scansione con sonde ad effetto Hall e caratterizzazione magneto-ottica e analisi dell’orientazione cristallografica dei grani e delle proprietà dei bordi grano mediante tecniche diffrattometriche.

Strutture coinvolte

Partner

  • C.N.R. - CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE - Coordinatore
  • POLITECNICO DI TORINO - AMMINISTRAZIONE CENTRALE
  • UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI GENOVA

Parole chiave

Settori ERC

PE3_6 - Macroscopic quantum phenomena: superconductivity, superfluidity, etc.

Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (Sustainable Development Goals)

Obiettivo 7. Assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni

Budget

Costo totale progetto: € 260.089,00
Contributo totale progetto: € 189.996,00
Costo totale PoliTo: € 76.446,00
Contributo PoliTo: € 58.308,00