Rádiófrekvenciás nemlineáris mágneses jelenségek vizsgálata vasmagos tekercsekben

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Nonlinear radiofrequency effects in magnetic materials
Típus: 
Fizikus MSc diplomamunka téma - nanotechnológia és anyagtudomány
Fizikus MSc diplomamunka téma - optika és fotonika
Fizikus MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2024/25/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Bernáth Bence
Email cím: 
Bence.Bernath@hu.bosch.com
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Robert Bosch Hungary kft.
Beosztás: 
EMC Vezető Mérnök
Konzulens: 
Név: 
Dr. Simon Ferenc
Email cím: 
simon.ferenc@ttk.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
Fizika Tsz.
Beosztás: 
egyetemi tanár
Hallgató: 
Név: 
Takács Anna
Elvárások: 

Jó kísérletező kedv, jó angol nyelvtudás, programozói ismeretek, modellalkotói készség, képesség mérnöki KFI környezetben való munkavégzésre

Leírás: 

A lágyvasmagot használó elektronikus eszközök egyre nagyobb szerepet kapnak a modern nagyfrekvenciás elektronikában, azonban a nagyfrekvenciás és nemlineáris jelenségek szimultán leírása nem teljeskörű. Az e-mobilitási eszközök térnyerésével egyre fontosabbá válik az erősármű berendezések használata (nagyfeszültségű akkumulátorok, töltők stb.) ami új kihívás elé állítja az eddigi (autó)villamossági eszközöket. A nagy áramok által keltett mágneses tér akár a 100 mT-át is elérheti a vezetékek közelében. Ezért a mágnességre érzékeny eszközök; vasmagos tekercsek, közös módusú fojtók, transzformátorok már nem az adatlapjuknak megfelelő zéró külső mágneses térben fognak üzemelni.

A hallgató feladata az, hogy az említett eszközökben tanulmányozza a felmágneseződés hatását a rádiófrekvenciás (RF) impedanciára, és hozzon létre olyan modelleket, amelyek a vasmag mágneses tulajdonságát figyelembe veszik és ezáltal segítse a mérnöki fejlesztőmunkát a Robert Bosch Kft.-nél.

A munka során a hallgató meghatározza  a tekercsek impedanciáját és modellezi őket egyszerű áramköri modellekkel, amelyek különös figyelmet fordítanak vasmag szilárdtesfizikai tulajdonságaira. Elsődlegesen a mágneses szuszceptibilitás Debye modelljén keresztül vizsgálja a felmágneseződés jelenségét és kísérletet tesz a relaxációs idő mágneses térfüggésének leírására.

Emellett a hallgató méréseket fejleszt tranziens jelenségek (nagy energiájú kapcsolások, elektroszatikus kisülések stb.)  tanulmányozására is ugyanezeken a rendszereken és megpróbálja az impedancia változást leírni. Az adatok értelmezéséhez a nemegyensúlyi statisztikus fizika fogalmait is használni fogja.

A hallgatónak alapos ismereteket kell szereznie az RF méréstechnikában (hálózatanalizátor használata, nyomtatott áramkörök tervezése), és össze kell kötnie az elemi szilárdtestfizikai mágnesség modelleket a gyakorlati problémákkal (effektív és relatív permeabilitás közötti különbség diszkutálása kiemelten fontos).  Továbbá izgalmas kitekintési lehetőség lenne a vasmagok anyagi tulajdonságainak (szuszceptibilitás, spin relaxációs idő) meghatározására az alapkutatásban használt spektroszkópiai eszközök segítségével (ESR, NMR stb).

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva