Anyagtudományi Őszi Iskola

Europe/Budapest
Konferenciaterem (Mátrafüred)

Konferenciaterem

Mátrafüred

Mátrafüredi Akadémiai Üdülő, 3232 Mátrafüred, Akadémia u. 1-3.
Description
Az Eötvös Loránd Fizikai Társulat Anyagtudományi és Diffrakciós Szakcsoportja 2014-ben is megszervezi az immár hagyományossá vált Őszi Iskolát.
Az idei iskola témája: "Az energetika anyagtudományi kérdései"
 Modern világunk fenntartásához és működéséhez óriási mennyiségű energia szükséges, és az energiaszükséglet egyre növekszik. A hagyományos, fosszilis energiahordozók (szén- és kőolajszármazékok) elégetésén alapuló technológiák iránti igényt mindinkább felváltja a megújuló energiaforrások (nap-, víz-, szélenergia, biomassza) valamint a nukleáris és fúziós energiaforrások által biztosított energia iránti igény. Az energetika területén is számos technológiai, anyagtudományi kérdés merül fel, ugyanis egy rendkívül szerteágazó és dinamikusan fejlődő területről beszélünk. Az  energiatermelés, az energiahasznosítás, energiatárolás, -elosztás, -továbbítás, hulladékkezelés mind külön szakterületet képvisel, ugyanakkor minden területen adódik kihívás az anyagtudósok számára. Az iskola célja az ezen területekhez kapcsolódó speciális  anyagtudományi kérdések körüljárása,  technológiai kihívások áttekintése, illetve azon kutatások bemutatása, amelyek kapcsolódnak az energiatermelés és az energia hatékony felhasználásának témaköreihez.
  Idén is megőrizzük az Őszi Iskola hagyományos felépítését, ezért meghívott előadók tartanak hosszabb, összefoglaló jellegű előadásokat, főleg PhD ill. diplomázó hallgatóknak. Részletes programot később küldünk.
  Emellett várjuk azon kollégák jelentkezését, akik rövidebb előadást kívánnak tartani a szakterület kurrens témáiról vagy saját, akár kicsit más témájú eredményes kutatásaikról.
  Nagy szeretettel várunk határontúli kollégákat is, akiknek költségeit igyekszünk megtéríteni.
Participants
  • András Kocsonya
  • Balazs Ujfalussy
  • Gergely Barcza
  • József Tóth
  • Lajos Károly Varga
  • Margit Fábián
  • Peter Baumli
  • Tamás Belgya
    • 2:00 PM 2:10 PM
      Iskolaköszöntő 10m

      Újfalussy Balázs és Gubicza Jenő

    • 2:10 PM 2:50 PM
      A megújuló energiaforrások fizikai korlátai 40m
      Nagyon erős politikai-társadalmi elvárás övezte az utóbbi években a megújuló energiatermeléssel kapcsolatos fejlesztéseket és beruházásokat abban a reményben, hogy a fosszilis energiahordozók a közeli jövőben nagyrészt kiválthatóak lesznek. Világossá vált azonban, hogy a várakozások nagy részben túlzóak voltak, az alternatív források fizikai korlátai (alacsony energiasűrűség, ingadozó hozzáférés, váratlan környezeti hatások, stb.) nagy fejtörést okoznak az energetikusoknak. Számszerű adatokkal szeretném demonstrálni, miért nem jelentenek igazi alternatívát a ma elterjedt technológiák. A megoldás nyilvánvaló módon az olcsó, ipari méretű energiatárolás megoldása lenne, de ez még szintén várat magára.
      Speaker: Dr Imre Jánosi (ELTE Fizikai Intézet)
    • 2:50 PM 3:30 PM
      Atomreaktorok szerkezeti anyagai - rövid áttekintés a sugárkárosodás mechanizmusáról és a fejlesztési irányokról 40m
      Speaker: Dr Ákos Horváth (MTA EK)
    • 3:30 PM 3:50 PM
      Kávészünet 20m
    • 3:50 PM 4:30 PM
      Atomerőművi fűtőelemek burkolatának integritása 40m
      Az atomreaktorok szerkezeti anyagainak extrém körülmények (sugárzás, magas hőmérséklet és nyomás) között kell megfelelniük a biztonsági követelményeknek. Az atomerőművi fűtőelemek cirkónium ötvözetekből készült burkolata fontos védelmi gátat képez, hiszen megakadályozza a radioaktív izotópok kikerülését a hűtőközegbe. Az előadásban azokról a folyamatokról lesz szó, amelyek a burkolat integritását veszélyeztetik normál üzemi, üzemzavari és baleseti körülmények között.
      Speaker: Dr Zoltán Hózer (MTA EK)
    • 4:30 PM 5:10 PM
      Nagyentrópiás ötvözetek 40m
      Speaker: Dr Lajos Varga (MTA Wigner FK)
    • 5:10 PM 5:30 PM
      Gőzmérés-PA Zrt. Gőzmérési rendszerének korszerűsítése 20m
      Speaker: Gábor Balogh (Debreceni Egyetem)
    • 9:00 AM 9:40 AM
      A BNC és a CERIC-ERIC kutatási infrastruktúrák 40m
      A Budapesti Kutatóreaktor Magyarország egyik legnagyobb kutatási infrastruktúrája, amelyet az MTA EK üzemeltet. A Budapesti Neutron Centrum (BNC) célja a reaktor neutronnyalábjaira telepített mérőberendezésekkel nyújtható kutatási szolgáltatások koordinálása abból a célból, hogy kihasználtságuk minél színvonalasabb és hatékonyabb legyen. A BNC lehetőségeinek jobb kihasználása érdekében csatlakoztunk – az idén júniusban European Research Infrastructure Consortium (ERIC) címet elnyert – Central European Research Infrastructure Consortium (CERIC) elnevezésű szervezethez, melynek célja külső kutatók részére hozzáférést nyújtson szinkrotron- és neutronnyalábos, továbbá egyéb mikroszkopikus szondákkal végezhető analitikai, szerkezeti és képalkotó vizsgálatokhoz, a szükséges anyagmódosítási eljárásokhoz, a nanotechnológia, a környezet, az anyagtudomány, az élettudomány és a kulturális örökség területén. További küldetése világszínvonalú integrált szolgáltatás kialakítása, amely hozzájárul az európai tudomány és gazdaság fejlődéséhez. Jelenleg a CERIC-ERIC-nek 6 ország (A, CZ, I, RO, SRB, SLO) a megalapítója, Magyarország (H, HR, PL) jelenleg csak társult tagja. Az előadásban bemutatásra kerülnek a BNC-ben működő berendezések és ezek hozzájárulása az energiatudományok egyes kérdéseinek megválaszolásához.
      Speaker: Dr Tamás Belgya (MTA EK)
    • 9:40 AM 10:10 AM
      A nukleáris energia radioaktív hulladékainak tárolási kérdései 30m
      A nukleáris üzemanyagciklus zárása a radioaktív hulladékok problémájának megoldását is jelenti. Az előadásban szó lesz a keletkező hulladékok besorolásáról, a felmerülő kérdésekről valamint a potenciális megoldásokról a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség által ajánlott eljárásrendeknek, protokolloknak megfelelően. Kitekintést adunk a nemzetközi kutatásokról valamint a hazai helyzet is bemutatásra kerül.
      Speaker: Margit Fabian (MTA EK)
    • 10:10 AM 10:40 AM
      Kávészünet 30m
    • 10:40 AM 11:20 AM
      Harmadik generációs napelemek: újfajta megoldások a hatásfok növelésére 40m
      Az atomi szintű számítógépes szimulációk hasznosak lehetnek különböző anyagok tulajdonságainak kiszámítására, amelyek alkalmasak lehetnek a harmadik generációs napelemek alapanyagaként. Áttekintem azokat a legfrissebb eredményeket, amelyeket a közelmúltban értünk el, és elvezethetnek a mai megoldásoktól akár gyökeresen eltérő napelem cellákhoz.
      Speaker: Dr Ádám Gali (Wigner FK & BME, Atomfizika Tanszék)
    • 11:20 AM 12:00 PM
      Széttartó nyalábú spektroszkópiai ellipszometria a vékonyréteg napelemek gyártásához 40m
      A vékony filmek gyártási folyamatainak fejlesztése szinte minden szakaszában roncsolásmentes analitikai eszközöket igényel. Ez hangsúlyozottan igaz a fotovoltaikus (photovoltaic, PV) panelek fejlesztése és a gyártósorok beállítása során. Ebben az esetben a rétegvastagságok, a mikro-szerkezet, az összetétel, a rétegek optikai tulajdonságai, ill. ezek homogenitása a legfontosabb paraméterek. Fontos hangsúlyozni, hogy az egyébként hullámhosszfüggő dielektromos függvények, az egyes összetevő anyagok esetében egy maroknyi hullámhossz-független paraméterrel is leírhatóak, amelyek változásai képesek követni a rétegek folyamat-közbeni változásait. Az ennek eredményeképpen létrejövő adatbázis, a spektroszkópiai ellipszometriával párosítva (kifejlesztve a megfelelő multi-film optikai modelleket) lehetővé teszi on-line (esetleg in-situ, real-time) módon a pontról-pontra térképezést, valamint in-line módon a vonalról-vonalra való képalkotó térképezést. Az előadás megpróbálja áttekinteni a különböző PV-rétegek (tükröződésmentes bevonatok, átlátszó vezető oxidok (TCO), multi-dióda-szerkezetek, abszorber és ablak rétegek, hátsó-reflektorok) vizsgálatainak eredményeit, melyek megalapozzák a vékony filmek összetevőinek (CdTe, CIGS, vékony Si, és TCO rétegek) a meglévő adatbázisait (dielektromos függvények). Az off-line, pontról-pontra feltérképezés hatékony lehet a napelemek teljes körű laboratóriumi fejlesztése során az inhomogenitások jellemzésére, de nagyon lassú on-line módban, amikor csak 15 pont érhető el (1 percen belül) egy szabványos 60x120 cm-es, mozgó panel esetén. Az elmúlt évek során [1, 2] az MFA-ban egy új műszer-típust fejlesztettünk ki, amely egy vonal-képet szolgáltat spektroszkópiai ellipszometria (wl = 350-1000 nm) segítségével. Korábbi verziójában egy 30 pontból álló vonal-képet lehetett gyűjteni 10 sec alatt 15 cm szélességű PV-modulokon [3, 4]. Ebben az évben építettünk meg egy 30 és egy 60 cm széles széttartó nyalábú ellipszométert, amelyek sebessége eléri a „hagyományos” ellipszométerek 1-pontos sebességét. (Vagyis amíg azok 1 pontot mérnek meg, az új berendezés egyszerre 30-at!) Így 1800 pontot lehet feltérképezni egy 1 perc alatt egy 60x120 cm-es PV-panel vagy rugalmas „roll-to-roll” hordozón. *** [Ezt a munkát egy EU-s ENIAC (E450EDL) és egy hazai KMR (KMR_12_1_2012_0225) projekt támogatta.] *** [1] C. Major, G. Juhasz, Z. Horvath, O. Polgar, M. Fried, PSS (c), 5, 5 (2008). [2] G. Juhász, Z. Horváth, C. Major, P. Petrik, O. Polgar and M. Fried, PSS(c), 5, 5 (2008). [3] M. Fried, G. Juhász, C. Major, P. Petrik, O. Polgár, Z. Horváth, A. Nutsch, Thin Solid Films 519, 2730 (2011). [4] M. Fried, G. Juhasz, C. Major, A. Nemeth, P. Petrik, O. Polgar, C. Salupo, Lila R. Dahal, R. W. Collins, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 1323, DOI: 10.1557/opl.2011.820. (2011).
      Speaker: Dr Miklós Fried (MTA TTK)
    • 12:00 PM 12:30 PM
      Alacsonydimenziós struktúrák a GaAs-alapú napelemek hatásfoknövelésében 30m
      Speaker: Dr Ákos Nemcsics (Óbudai Egyetem)
    • 12:30 PM 12:50 PM
      Fémmel adalékolt SiC nanokristályok előállítása és vizsgálata 20m
      Speaker: Mr Gyula Károlyházy (MTA Wigner SZFI)
    • 12:50 PM 2:15 PM
      Ebédszünet 1h 25m
    • 2:15 PM 3:00 PM
      Mit tehet az anyagtudomány a "Hidrogén gazdaság" eredményességéért? 45m
      Speaker: Dr József Margitfalvi (Magyar Hidrogén és Tüzelőanyag-cella Egyesület)
    • 3:00 PM 3:30 PM
      Hidrogén ellőállítás vízbontással újrahasznosítható anyagok segítségével 30m
      A vízbontás módszereit tekintjük át, majd részletezzük a gyakorlatban is hasznosítható anyagok hidrolízisének folyamatát.
      Speaker: Dr Lajos Varga (Mta Wigner SZFI)
    • 3:30 PM 4:10 PM
      Üzemanyag elemek - villamos energia nagy hatásfokkal 40m
      Speaker: Dr József Tóth (Institute for Nuclear Research)
    • 4:10 PM 4:30 PM
      Kávészünet 20m
    • 4:30 PM 5:10 PM
      Fémhabok mint az energiatárolás és az energiaelnyelés anyagai 40m
      Speaker: Dr Norbert Babcsán (Aluinvent Zrt.)
    • 5:10 PM 5:50 PM
      Az energiatárolás anyagtudományi kérdései 40m
      Speaker: Dr György Kaptay
    • 9:00 AM 9:40 AM
      Új irányok a napenergia villamos hasznosításában 40m
      Speaker: Dr István Szabó (DE Fizikai Intézet)
    • 9:40 AM 10:00 AM
      Excitonos állapotok vizsgálata polidiacetilén-láncokban 20m
      A szerves, polimer alapú napelemekben a kötött elektron-lyuk párok (excitonok) alakíthatók elektromos árammá a fotovoltaikus effektus révén. Célunk a polidiacetilén-láncokra kapott kísérleti mennyiségek (pl. alacsony energiás spektrum, alapállapoti monomer struktúra, excitonos állapot tulajdonságai) reprodukálása egy konzisztens elméleti modell keretében. Az elektronok effektív, árnyékolt Coulomb-kölcsönhatás a Hubbard--Ohno-potenciál segítségével írható le, míg az adiabatikus rácstorzulás a Peierls-potenciállal vehető figyelembe. Az előadsában bemutatjuk a numerikus számolásokkal kapott eredményeket.
      Speaker: Mr Gergely Barcza (MTA WIGNER FK)
    • 10:00 AM 10:40 AM
      Anyagtudományi kihívások a fúziós reaktor építésénél 40m
      A fúziós reaktor kísérletek olyan szintre érkeztek, mikor mind a plazmával érintkező, mind a szerkezeti anyagok tulajdonságai kritikusak. Az első kategóriában a hőterhelés és gázelnyelés, míg a másodikban a neutron roncsolásnak való ellenállás a legfontosabb probléma. Az előadásban áttekintjük milyen elvárásoknak kell(ene) megfelelni ezeknek az anyagoknak, milyen megoldások vannak ma és milyen irányban folynak fejlesztések.
      Speaker: Dr Sándor Zoletnik (MTA Wigner RMI)
    • 10:40 AM 11:00 AM
      Kávészünet 20m
    • 11:00 AM 11:40 AM
      Lézerfúzió: A pozitív hozamtól a reaktorig 40m
      Speaker: Dr István Földes
    • 11:40 AM 12:00 PM
      Szupravezető-Fém vékonyrétegek kvázirészecske spektruma 20m
      Az előadás során először röviden ismertetem a Kohn-Sham-Bogoliubov-deGennes egyenleteknek a többszörös szórás módszerére alapozott megoldását, majd alkalmazom az NbAu vékonyrétegekre. Bemutatom az aranyban a kritikus hőmérséklet alatt az Andreev állapotok kvázi-sávszerkezetét. A kapott eredmények felhasználásával megmutatom, hogy a kompozit rendszer kritikus hőmérséklete hogyan számolható ki és hogy a számolt értékek a kisérletekkel nagyon jó egyezésben vannak.
      Speaker: Balázs Ujfalussy (MTA WIGNER FK)
    • 12:00 PM 12:10 PM
      Zárszó 10m

      Szabó István