Fabrikation und Charakterisierung von supraleitenden Nanodrähten und Nanodraht-Netzwerken mittels Elektrospinning

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Koblischka
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316867631

Das vorliegende Projekt zielt auf die Erfassung der Eigenschaften von supraleitenden Nanodrähten und der nicht verwobenen Nanodraht-Netzwerke, die mittels Elektrospinning hergestellt werden können. Mit dieser Technik können lange (bis zu 100 µm) Länge mit Durchmessern im Bereich von 150-200 nm hergestellt werden, was Grundlagenuntersuchungen zu deren supraleitenden Eigenschaften ermöglicht. Zusätzlich stellen die gewachsenen, stoff-ähnlichen, unverwobenen Nanodraht-Netzwerke eine neue Klasse von supraleitenden Materialien dar, deren supraleitende Eigenschaften im Detail untersucht werden. Die grundlegenden supraleitenden Eigenschaften von individuellen Nanodrähten (ausgeschnitten aus den Nanodraht-Netzwerken mit der FIB-Technik) sollen mittels elektrischen Transport- und magnetischen Messungen untersucht werden. Die Nanodrähte ermöglichen zum ersten Mal auch magnetische Messungen mittels Cantilever-Magnetometern, da hier kein Substrat und keine Kontaktpads vorhanden sind, die die magnetischen Daten beeinflussen können. Die supraleitenden Eigenschaften der Nanodraht-Arrays sollen mittels (winkelabhängigen) Transportstrommessungen und magnetischen Messungen untersucht werden, um die (magnetischen) Eigenschaften der zahlreichen Verbindungskontakte der stoffartigen Struktur zu bestimmen. Eine Modellierung der Magnetisierungskurven mittels zwei verschiedenen Ansätzen soll durchgeführt werden, um die kritischen Stromdichten und andere supraleitende Eigenschaften wie die Pinningkräfte, die Irreversibilitätsfelder und die Pinningpotentiale zu ermitteln. Das Ziel dieser Analysen ist die vollständige Charakterisierung dieser neuen Materialien, um das Anwendungspotential dieser leichtgewichtigen Materialien abschätzen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen