Vitos Levente, a KTH Royal Institute of Technology (Svédország) kutatója, és a Wigner Kutatóközpont részmunkaidős tudományos tanácsadója egy új invar effektust fedezett fel, eredményét az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának folyóiratában publikálta.
Charles Édouard Guillaume 125 évvel ezelőtt fedezte fel a mágneses Fe65Ni35 összetételű ötvözetben az invar effektust, ami azt jelenti, hogy változatlan (invariable) marad a méret és a rugalmassági modulus széles hőmérsékletű tartományban a szobahőmérséklet környékén. Az akkori mechanikus órák pontossága szempontjából ez az anyagi tulajdonság alapvető fontossággal bírt, nem véletlenül kapott Guillaume Nobel díjat 1920-ban ezért a felfedezésért (egyedüli Nobel díj a fémfizika területén). A jelenség magyarázata a hőmérséklet és mágneses rendeződés kölcsönhatásában keresendő.
Vitos Levente, a Wigner Kutatóközpont részmunkaidős tudományos tanácsadója egy új invar effektust fedezett fel ugyanebben az Fe1-xNix összetételű ötvözetcsaládban, de a magas hőmérsékletű, mágnesesen rendezetlen (paramágneses) tartományban. Az effektus lényege, hogy a kristályos anyagok alakváltozását leíró atomi szintű paraméter, az úgynevezett „pakolási hiba energia” változatlan marad széles koncentráció és széles magas hőmérsékletű tartományban. Ennek eredménye, hogy a plasztikus deformációs mechanizmus is változatlan marad (invar-plaszticitás). Ez a felfedező kutatás, amely magában foglalja az új invar-hatást magyarázó általános elméletet, kiszélesíti az invar jelenségek és az anyagösszetételek palettáját, és hosszú távú következményekkel jár létező és jövőbeli alkalmazások számára.
Mechanikai tulajdonságok (plasztikus alakváltozás) mérése magas hőmérsékleten
Az invar-plaszticitás megtalálható más paramágneses ötvözetekben is, például Ni alapú szuperötvözetekben, ami elősegíti, hogy magas hőmérsékletű tartományban stabil mechanikai viselkedést mutató anyagokat tervezzünk, például turbinalapát számára. Vitos szerint "Az új elmélet egy iránytű, ami hozzásegít, hogy előre meghatározott tulajdonságokkal rendelkező új ötvözeteket tudjunk beazonosítani. Megállapításaink új platformot teremtenek a technológiai szempontból fontos anyagok magas hőmérsékleti mechanikai tulajdonságainak testreszabására.".
A cikk az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának folyóiratában jelent meg, mely ide kattinva elérhető.
A kutatást az NKFIH-OTKA (K128229) pályázat támogatta.
