Дисертації з теми "Specific electrical conductivity"

L'usage des matériaux composites dans les différents domaines technologiques (microélectronique, aéronautique, transports…) ne cesse de croître. Une telle augmentation vient du fait qu'il est possible de développer de nouveaux matériaux avec des propriétés adaptées à une application bien préc ise en combinant les propriétés physiques des différents constituants. Dans le travail de thèse, nous nous intéressons à l'étude des propriétés thermophysiques, électriques et diélectriques de composites à base de matrice polymère chargée avec des fibres naturelles et/ou de particules minérales. L'objectif final étant d'une part d'accroître notre connaissance sur le mécanisme de transfert (thermique, électrique et diélectrique) au sein des matériaux composites et d'autre part, de développer une méthode de mesure des propriétés thermophysiques des matériaux à différentes températures (-20°C etlt; T etlt; 180°C)<br>The use of composite materials in various fields of technology (microelectronics, aerospace, transportation ...) continues to grow. Such an increase is that it is possible to develop new materials with properties tailored to a specific application by combining the physical properties of different constituents.In the thesis, we focus on the study of thermophysical properties, electrical and dielectric of composites based on polymer matrix loaded with natural fibers and/or mineral particles.The final goal is to increase our knowledge on the mechanism of transfer (thermal, electrical and dielectric) in composite materials and secondly, to develop a method for measuring thermophysical properties of materials at different temperatures (-20°C etlt; Tetlt; 180°C)

Carbon-based graphene-like material was obtained through microwave stimulated exfoliation of graph-ite oxide (GO). Properties of this material were investigated by multiple techniques including element analysis, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), mass-spectroscopy, infrared (IR) and Raman spectrosco-py, scanning electron microscopy (SEM) and broadband dielectric spectroscopy. Specific surface area and volume of microwave exfoliated graphite oxide (MEGO) reached 600 m2/g and 6 cm3/g, respectively. It is shown that during such explosive reduction process the sample emits CO2, CO and H2O and, in some cases, SO2 gases. The resulting reduced material exhibits IR spectra similar to that of graphite and a dc-conductivity of 0.12 S/cm. It is also shown that prolonged storage in ambient conditions leads to elevated oxygen content and decrease of specific surface area of the samples. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/35118

Title from PDF of title page.<br>Document formatted into pages; contains 75 pages.<br>Thesis (M.S.C.E.)--University of South Florida, 2003.<br>Includes bibliographical references.<br>Text (Electronic thesis) in PDF format.<br>ABSTRACT: Analytical baseflow separation techniques such as those used in the automated hydrograph separation program HYSEP rely on a single input parameter that defines the period of time after which surface runoff ceases and all streamflow is considered baseflow. In HYSEP, this input parameter is solely a function of drainage basin contributing area. This method cannot be applied universally since in most regions the time of surface runoff cessation is a function of a number of different hydrologic and hydrogeologic basin characteristics, not just contributing drainage area. This study demonstrates that streamflow conductivity can be used as a natural tracer that integrates the different hydrologic and hydrogeologic basin characteristics that influence baseflow response. Used as an indicator of baseflow as a component of total flow, streamflow conductivity allows for an empirical approach to hydrograph separation using a simple mass balance algorithm.<br>ABSTRACT: Although conductivity values for surface-water runoff and ground-water baseflow must be identified to apply this mass balance algorithm, field studies show that assumptions based on streamflow at low flow and high flow conditions are valid for estimating these end member conductivities. The only data required to apply the mass balance algorithm are streamflow conductivity and discharge measurements. Using minimal data requirements, empirical hydrograph separation techniques can be applied that yield reasonable estimates of baseflow. This procedure was performed on data from 10 USGS gaging stations for which reliable, real-time conductivity data are available. Comparison of empirical hydrograph separations using streamflow conductivity data with analytical hydrograph separations demonstrates that uncalibrated, graphical estimation of baseflow can lead to substantial errors in baseflow estimates.<br>ABSTRACT: Results from empirical separations can be used to calibrate the runoff cessation input parameter used in analytical separation for each gaging station. In general, collection of stream conductivity data at gaging stations is relatively recent, while discharge measurements may extend many decades into the past. Results demonstrate that conductivity data available for a relatively short period of record can be used to calibrate the runoff cessation input parameter used for analytical separation. The calibrated analytical method can then be applied over a much longer period record since discharge data are the only requirement.<br>System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.<br>Mode of access: World Wide Web.

У дисертаційній роботі представлені науково-технічні результати дослідження електромагнітного багатопараметрового перетворювача для визначення параметрів циліндричних металевих виробів, принцип роботи якого ґрунтується на виділенні амплітуди та фази просторових гармонік неоднорідного магнітного поля, представленого у вигляді ряду Фур'є. Об'єкт дослідження достатньо повно описаний в науковій літературі. Показано, що подальше збільшення інформаційних параметрів, які контролюються одним перетворювачем може здійснюватися декількома шляхами. Наприклад, використання для живлення перетворювача струмом різних частот з подальшою фільтрацією і виділенням амплітуди і фази на кожній частоті. Така реалізація багатопараметрових датчиків досить складна і не завжди відображає справжню картину процесів, що відбуваються в об'єкті контролю через різну глибину проникнення поля (скін-ефект). Показано, що застосування результатів дослідження дає можливість отримати більш повну інформацію про об'єкт контролю, яка не могла бути отримана при використанні традиційних методів. Тому, застосування розробленого методу, є перспективним. В роботі розроблена фізико-математична модель електромагнітного перетворювача з неоднорідним розподілом електромагнітного поля для провідника зі струмом, розташованого уздовж бічної поверхні циліндричного виробу на деякій відстані d від центра металевого циліндра радіуса a. Вирішена просторова задача розподілу змінного в часі магнітного поля і отримані вирази, за якими можна обчислити функції для будь-якої просторової гармоніки, за якими можна скласти картину розподілу поля в будь-який області (всередині виробу, між виробом і провідником зі струмом, а також поза цим провідником). Отримано математичні вирази для визначення напруженості магнітного поля для r-ї і φ-ї складової, створюваного струмом одного провідника (або полюса з кінцевими кутовими розмірами). Проведено облік товщини стрічки полюса з сумарним струмом, який призводить до заміни в формулах для напруженості поля значення r на деякий ефективний радіус. Отримано математичні вирази для амплітуди і фази n-ї просторової гармоніки сигналу перетворювача, що наводиться в вимірювальних обмотках, розташованих уздовж поверхні циліндричного об'єкту контролю з кутовою координатою φ на окружності радіуса d. Для підтвердження адекватності запропонованої моделі перетворювача проведені експерименти, які показали відмінність між розрахунковими і експериментально отриманими значеннями ЕРС вихідного сигналу перетворювача. Так, наприклад, для вимірювальних обмоток, з кутовими координатами φ = 0° і φ = 180° розбіжність значень напруг склала не більше 5%, а для обмоток з розташуванням по φ = 30°, 60°, 300° і 330° розбіжність склала не більше 10%. Запропоновано також прийоми і способи виділення необхідних просторових гармонік і приглушення гармонік з високими номерами. Останнє дозволяє знизити вплив вищих просторових гармонік до 1%. Для виключення з картини просторового розподілу поля парних або непарних гармонік запропоновано використовувати систему провідників з однаковими і протилежними напрямками струмів в них. Отримано універсальні функції перетворення для амплітуди і фази n-ї складової гармоніки для перетворювача. Розроблено метод спільного контролю електричних (σ), магнітних (μr) і геометричних (а) параметрів циліндричних виробів, на основі перетворювача з одним намагнічувальним полюсом при використанні 1-ї і 2-ї просторових гармонік, який дозволяє однозначно вирішувати задачу багатопараметрового контролю для широкого сортименту виробів, різних конструкцій і режимів роботи перетворювачів. Розроблено метод на основі електромагнітного перетворювача з двома намагнічувальними полюсами і різним напрямком струму. Отримано універсальні функції перетворення з використанням 1-ї і 3-ї просторових гармонік, а також запропонований алгоритм реалізації багатопараметрового контролю параметрів циліндричних виробів. Визначено чутливості методу і знайдено раціональні режими роботи перетворювача. Виконано розрахунок і показано вплив вищих гармонік поля на вихідні сигнали перетворювача. Так, наприклад, для перетворювача з одним збуджувальним провідником, відкидання 3-ї гармоніки призведе до похибки розрахунку результуючої ЕРС, яка дорівнює 5%, а для перетворювача з двома збуджувальними провідниками, при відкиданні 5-ї гармоніки, становить 1,5%. Розроблено макет лабораторної установки з електромагнітним перетворювачем з просторово-періодичною структурою поля і проведені експериментальні дослідження по визначенню μr σ, і а з імітаційними зразками різного сортаменту для підтвердження адекватності розробленого методу. Наведена конструкція електромагнітного перетворювача з двома збуджувальними полюсами і різним напрямком намагнічувального струму з використанням амплітуди 1-ї і 3-ї просторових гармонік і фази 1-ї гармоніки. Оскільки безпосередньо оцінити похибки контролю μr, σ і а для розробленого багатопараметрового перетворювача досить складно, в роботі проведено вимірювання цих же параметрів контрольними методами. Так для визначення а досліджуваного зразка використовувався мікрометр з діапазоном вимірювання діаметра (50 ± 0,01) мм, для визначення σ циліндричного зразка використовувався контактний електричний метод на базі потенціометра постійного струму Р363-3, з класом точності 0,005, а для визначення μr використовувався метод амперметра - вольтметра для кільцевого зразка. Показано, що застосування розробленого перетворювача дозволяє отримувати найбільш повну інформацію про стан повітряних ліній електропередач, тобто визначати μr, σ, і a циліндричних дротів, а також корельованих з ними механічним навантаженням, температурою, величиною струму, що протікає в лінії та визначення питомих електричних втрат при діагностиці стану повітряних ліній електропередач, що підтверджується актом впровадження від 18.12.2015р (договір № 377551 від 27.07.2015р між НТУ «ХПІ» та ПАТ «Укргідропроект» м. Харків).<br>The dissertation presents the scientific and technical results of the study of the electromagnetic multi-parameter transducer for the cylindrical metal products parameters determining, which principle is based on the allocation of the amplitude and phase of the spatial harmonics of a nonuniform magnetic field presented in the form of a Fourier series. The object of the study is in the full extent described in the scientific literature. It is shown that further increase of information parameters controlled by one transducer can be carried out in several ways. For example, the use of different frequency to power the transducers, signal filtering and separation of amplitude and phase at each frequency. Such implementation of multiparameter sensors is quite complicated and does not always give the true picture of the processes taking place in the controlled object due to the different depth of field penetration (skin effect). It has been shown that the application of the study results provides an opportunity to obtain more information about the studied object that could not be obtained by using traditional methods. Therefore, the application of the developed method is promising. The physic-mathematical model of an electromagnetic transducer with non-uniform distribution of an electromagnetic field for a conductor with a current located along the lateral surface of a cylindrical product at a distance d from the center of a metallic cylinder of radius a. The spatial problem of the distribution of a magnetic field variable in time is solved and expressions allowing calculating the functions for any spatial harmonic are obtained and it is possible to make a picture of the distribution of the field in any area (inside the product, between the product and conductor with current, as well as beyond this conductor). Mathematical expressions are obtained to determine the intensity of the magnetic field for r-th and φ-th components, generated by the current of one conductor (or pole with finite angular dimensions). The thickness of the pole with a total current is taken into account, which leads to the replacement of r quantity in the formulas for field strength by effective radius. Mathematical expressions are obtained to determine amplitude and phase of transducer’s signal n-th spatial harmonics, which are generated in the measuring windings located along the surface of the cylindrical object with the angular coordinate φ on a circle of radius d. Experiments have been carried out to confirm the adequacy of the transducer’ proposed model, which showed the difference between the calculated and experimentally obtained values of the EMF of the transducer’ output signal. For instance, for measuring windings with angular coordinates φ = 0° і φ = 180° difference of voltage values is less than 5% and for measuring windings with angular coordinates φ = 30°, 60°, 300° і 330° difference is less than 10%. Methods and algorithms of allocating the necessary spatial harmonics and eliminating harmonics with high numbers are offered also. The latter allows us to reduce the influence of the higher spatial harmonics down to 1%. To exclude from the spatial distribution of the field odd or even harmonics it is suggested to use a system of conductors with the same and opposite directions of currents in them. The universal transformation functions for the amplitude and phase of the n-th harmonic component for the transducer are obtained. Method is developed for simultaneous testing electrical (σ), magnet (μr) and geometrical (а) parameters of cylindrical objects, by the use of transducer with on magnetizing pole considering 1-st and 2-nd spatial harmonics, which allows unambiguously solve the task of multi-parameter testing for a wide variety of products, various designs and modes of operation of transducers. The method based on the electromagnetic transducer with two magnetized poles and a different direction of current is developed. The universal functions of conversion with use of 1-st and 3-rd spatial harmonics are obtained, also the algorithm of realization of cylindrical wares’ parameters multi-parameter control is offered. The sensitivity of the method is determined and rational modes of transducer operation are found. The calculation is performed and the effect of the higher harmonics of the field on the output signals of the transducer is shown. For example, for a transducer with one excitation wire, the rejection of the 3-rd harmonic will result in an error of the resulting EMF calculation equal to 5%, and for a transducer with two excitatory wires, when the 5-th harmonic is rejected, it is 1.5%. A layout of a laboratory unit with an electromagnetic transducer with a spatial-periodic field structure was developed and experimental studies were carried out to determine μr σ, and а with simulation samples of different sorts to confirm the adequacy of the developed method. The construction of an electromagnetic transducer with two excitation poles and a different direction of the magnetizing current with the use of the amplitude of the 1-st and 3-rd spatial harmonics and the 1-st harmonic phase is presented. As soon as direct estimation of error of testing μr, σ and а for the developed multi-parameter transducer is quite complicated, in the work the measurements of these parameters were carried out by control methods. So, to estimate а of the studied sample micrometer with a diameter measuring range (50 ± 0,01) mm was used, to estimate σ of a cylindrical sample, a contact electric method was used based on the potentiometer of direct current Р363-3 (R363-3), having accuracy class of 0,005, to estimate μr the method of an ammeter – voltmeter for a ring sample was used. It is shown that implementation of the developed transducer allows to receive the most complete information about the condition of electric power lines, that is to define μr, σ, and a of cylindrical wires, as well as the mechanical load, temperature, magnitude of the current flowing in the line correlated with them and the determination of specific electrical losses during the diagnosis of the state of electric power lines, as evidenced by the implementation act dated 18.12.2015 (agreement № 377551 dated 27.07.2015 between NTU “KhPI” and PJSC “Ukrhydroproekt” city of Kharkiv).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) зі спеціальності 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. В роботі розроблена фізико-математична модель електромагнітного перетворювача з неоднорідним розподілом електромагнітного поля провідника зі струмом, розташованого уздовж бічної поверхні циліндричного виробу на деякій відстані d від центра металевого циліндра радіуса a. Отримано математичні вирази для визначення напруженості магнітного поля для r-ї і φ-ї складової, створюваного струмом одного провідника або полюса. Проведено облік товщини стрічки полюса, який призводить до заміни в формулах для напруженості поля значення r на деякий ефективний радіус. Отримано математичні вирази для амплітуди і фази n-ї просторової гармоніки сигналу перетворювача, що наводиться в вимірювальних обмотках, розташованих уздовж поверхні циліндричного об'єкту контролю з кутовою координатою φ по колу радіуса d. Для підтвердження адекватності запропонованої моделі перетворювача проведені експерименти, які показали хороший збіг між розрахунковими і експериментальними значеннями ЕРС сигналу перетворювача. Так, наприклад, для вимірювальних обмоток, з кутовими координатами φ = 0° і φ = 180° розбіжність значень напруг склала не більше 5%, а для обмоток з розташуванням по φ = 30°, 60°, 300° і 330° розбіжність склала не більше 10%. Розроблено метод на основі електромагнітного перетворювача з двома полюсами і різним напрямком струму. Отримано універсальні функції перетворення з використанням 1-ї і 3-ї просторових гармонік, а також запропонований алгоритм реалізації багатопараметрового контролю параметрів циліндричних виробів.<br>Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.11.13 – instruments and methods of substance composition control and determination. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The physic-mathematical model of an electromagnetic transducer with non-uniform distribution of an electromagnetic field for a conductor with a current located along the lateral surface of a cylindrical product at a distance d from the center of a metallic cylinder of radius a. Mathematical expressions are obtained to determine the intensity of the magnetic field for r-th and φ-th components, generated by the current of one conductor (or pole with finite angular dimensions). The thickness of the pole with a total current is taken into account, which leads to the replacement of r quantity in the formulas for field strength by effective radius. Mathematical expressions are obtained to determine amplitude and phase of transducer’s signal n-th spatial harmonics, which are generated in the measuring windings located along the surface of the cylindrical object with the angular coordinate φ on a circle of radius d. Experiments have been carried out to confirm the adequacy of the transducer’ proposed model, which showed the difference between the calculated and experimentally obtained values of the EMF of the transducer’ output signal. For instance, for measuring windings with angular coordinates φ = 0° і φ = 180° difference of voltage values is less than 5% and for measuring windings with angular coordinates φ = 30°, 60°, 300° і 330° difference is less than 10%. The method based on the electromagnetic transducer with two magnetized poles and a different direction of current is developed. The universal functions of conversion with use of 1-st and 3-rd spatial harmonics are obtained, also the algorithm of realization of cylindrical wares’ parameters multi-parameter control is offered.

У дисертаційній роботі вирішуються актуальні питання підвищення достовірності визначення коефіцієнта газонасичення порід-колекторів складної будови за результатами геофізичних досліджень свердловин. На основі аналізу досліджень, проведених у дисертаційній роботі, встановлено основні чинники, які призводять до недостовірного визначення питомого електричного опору пластів-колекторів, а в подальшому і до похибки у визначенні коефіцієнта газонасичення. З метою підвищення достовірності визначення коефіцієнта газонасичення складнопобудовних порід-колекторів створено модель електропровідності мономіктових неглинистих пісковиків, яка враховує складну структуру їх порового простору та модель електропровідності поліміктових глинистих пісковиків, що, окрім цього, враховує і ступінь пілітизації зерен скелету породи. Запропоновано новий підхід до визначення кількісного вмісту карбонатної речовини у глинисто-карбонатному цементі газонасичених порід-колекторів за результатами нейтронного гамма-каротажу. Врахування кількісного вмісту карбонатного домішку цементу порід-колекторів у моделі їх електропровідності підвищує достовірність визначення коефіцієнта газонасичення за величиною питомого електричного опору. Обґрунтовано спосіб врахування ступеня карбонатності цементу гірських порід за даними геофізичних досліджень свердловин при визначені часу життя теплових нейтронів у твердій фазі породи-колектора. Удосконалено методику визначення коефіцієнта газонасичення складнопобудованих порід-колекторів за даними імпульсного нейтрон-нейтронного каротажу.<br>The thesis deals with the urgent problems of increasing the reliable determination of saturation coefficient of reservoir rock of complex-built structure according to the well logging data. On the basis of analysis of conducted investigations the main reasons were determined in the thesis which lead to unauthentic determination of reservoir rocks specific electrical resistance and subsequently they lead to the error in determining the saturation coefficient. With the purpose of increasing the realibily of saturation coefficient determination the model of electrical conductivity of monomineral nonargillaceous sandstones was created. This model takes into account the complex-built structure of porous space and the model of polymineral argillaceous sandstones electrical conductivity that, apart from this, accounts for the degree of rock skeleton grains pelitization. The new approach of determining the quantitative content of carbonate substance in argillaceous-carbonate cement of gas saturated reservoir rocks was suggested according to neutron-gamma logging data. Accounting for quantitative reservoir rocks carbonate additive content in the model of their electrical conductivity increases the reliability of gas saturation coefficient determination according to the specific electrical resistance value. The technique of accounting for the degree of reservoir rocks cement carbonization according to the well logging data was grounded in determining the lifetime of thermal neutrons in the solid phase of the reservoir rock. The method of determining the gas saturation coefficient of complex-built reservoir rocks according to the impulse neutron-neutron logging was improved.

Etude des composés de la famille nasicon et de composés d'insertion type MPS(3), caracterisés par ir et raman. Les barrières de potentiel locales ont été calculées à partir des modes de phonons des ions conducteurs. Les amplitudes quadratiques spéctroscopiques ont été calculées dans les composés MPS(3) purs. Dans le cas des composés nasicon, on a relié la conductivité élèctrique et le désordre statique. Présentation de résultats de chaleur massique et de calculs d'énergie réticulaire à partir de potentiels atome-atomes. Mise en evidence d'une importante diffusion magnétique des ions Cr(3+) dans Na(3)Cr(2)P(2)O(12)

The present work reports on thermal low-temperature properties of rare earth transition metal borocarbides such as specific heat, thermal conductivity and thermopower. The influence of structural disorder, caused by stoichiometric variations and substitutions of the rare earth element or the transition metal, on the thermal and superconducting low-temperature properties is investigated. The structural disorder results in the reduction of the superconducting transition temperature Tc, of the Sommerfeld value gamma, of the upper critical magnetic field Hc2(0), of the negative curvature of the H-dependence of the T-linear specific heat contribution gamma(H), and in the reduction of the positive curvature of Hc2(T) near Tc. But isoelectronic rare earth substitutions do not result in the transition from clean to dirty limit. Due to Pt-substitutions similar reductions of thermal and superconducting properties are observed. The behaviour of Hc2(0) and the concentration dependence of the positive curvature of Hc2(T) near Tc point to the transition from clean to quasi-dirty limit in the case of Pt-substitutions<br>In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zu thermischen Tieftemperatureigenschaften, wie der spezifischen Wärmekapazität, der Wärmeleitfähigkeit und der Thermokraft, an supraleitenden Seltenerd-Übergangsmetall-Borkarbiden vorgestellt. Es wurde der Einfluß von gezielt hervorgerufener Unordnung im kristallographischen Aufbau, die durch isoelektronische Substitutionen des Seltenerd-Elements und des Übergangsmetalls sowie durch Söchiometrievariationen erzeugt wurde, auf die thermischen und supraleitenden Tieftemperatureigenschaften untersucht. Folge der strukturellen Unordnung ist eine Reduzierung der charakteristischen Eigenschaften, wie der Sprungtemperatur der Supraleitung Tc, der Sommerfeldkonstanten gamma, des oberen kritischen Magnetfelds Hc2(0), der negativen Krümmung in der Feldabhängigkeit des T-linearen Beitrags zur spezifischen Wärme gamma(H) sowie eine Reduzierung der positiven Krümmung in der Temperaturabhängigkeit von Hc2(T). Isoelektronische Substitutionen auf dem Seltenerd-Platz führen aber nicht zum Erreichen des dirty limit. Eine Reduzierung der relevanten supraleitenden und thermischen Eigenschaften durch Pt-Beimengungen wird ähnlich wie im Falle der Lu-Substitution festgestellt. Die Konzentrationsabhängigkeit von Hc2(0) sowie die Krümmung von Hc2(T) weisen hier auf einen Übergang vom clean limit zum quasi-dirty limit durch die Pt-Substitution hin

The present work reports on thermal low-temperature properties of rare earth transition metal borocarbides such as specific heat, thermal conductivity and thermopower. The influence of structural disorder, caused by stoichiometric variations and substitutions of the rare earth element or the transition metal, on the thermal and superconducting low-temperature properties is investigated. The structural disorder results in the reduction of the superconducting transition temperature Tc, of the Sommerfeld value gamma, of the upper critical magnetic field Hc2(0), of the negative curvature of the H-dependence of the T-linear specific heat contribution gamma(H), and in the reduction of the positive curvature of Hc2(T) near Tc. But isoelectronic rare earth substitutions do not result in the transition from clean to dirty limit. Due to Pt-substitutions similar reductions of thermal and superconducting properties are observed. The behaviour of Hc2(0) and the concentration dependence of the positive curvature of Hc2(T) near Tc point to the transition from clean to quasi-dirty limit in the case of Pt-substitutions.<br>In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zu thermischen Tieftemperatureigenschaften, wie der spezifischen Wärmekapazität, der Wärmeleitfähigkeit und der Thermokraft, an supraleitenden Seltenerd-Übergangsmetall-Borkarbiden vorgestellt. Es wurde der Einfluß von gezielt hervorgerufener Unordnung im kristallographischen Aufbau, die durch isoelektronische Substitutionen des Seltenerd-Elements und des Übergangsmetalls sowie durch Söchiometrievariationen erzeugt wurde, auf die thermischen und supraleitenden Tieftemperatureigenschaften untersucht. Folge der strukturellen Unordnung ist eine Reduzierung der charakteristischen Eigenschaften, wie der Sprungtemperatur der Supraleitung Tc, der Sommerfeldkonstanten gamma, des oberen kritischen Magnetfelds Hc2(0), der negativen Krümmung in der Feldabhängigkeit des T-linearen Beitrags zur spezifischen Wärme gamma(H) sowie eine Reduzierung der positiven Krümmung in der Temperaturabhängigkeit von Hc2(T). Isoelektronische Substitutionen auf dem Seltenerd-Platz führen aber nicht zum Erreichen des dirty limit. Eine Reduzierung der relevanten supraleitenden und thermischen Eigenschaften durch Pt-Beimengungen wird ähnlich wie im Falle der Lu-Substitution festgestellt. Die Konzentrationsabhängigkeit von Hc2(0) sowie die Krümmung von Hc2(T) weisen hier auf einen Übergang vom clean limit zum quasi-dirty limit durch die Pt-Substitution hin.

Etude des composes ce in cu::(2), ce mg et ce cu::(6). Les etudes de susceptibilite magnetique, resistivite electrique et chaleur specifique sur les solutions solides(ce-y)incu::(2) et (ce-la)incu::(2) mettent en evidence des correlations antiferromagnetiques dans le compose ceincu::(2). Influnce des impuretes sur la coherence du reseau. Determination pour ce compose du coefficient de grueneisen a partir des proprietes de transport sous pression hydrostatique. Etude pour les autres composes des diagrammes de phase sous pression hydrostatique jusqu'a 130 kbar

A probe for measuring the specific heat of superconductors at low temperatures and in high magnetic fields has been built and commissioned. The probe has been tested using the relaxation method on samples of copper and the accuracy of the data is 1.3 % between 5 K and 30 K, data taken using the long range pulse method has a resolution of 10 mK. Specific heat measurements have been performed on members of the series (Pb(_1)-(_x))Cu(_1.8x)Mo(_6)S(_8), (Sn(_1-x))Eu(_x)Mo(_6)S(_8) and (Pb(_1-x)M(_x))Mo(_6)S(_8) where M = Gd and Eu, from 3 K up to 30 K and in magnetic fields up to 15 T. Additional results from resistivity, susceptibility, magnetisation. X-ray diffraction, transmission electron microscopy and electron dispersive-ray measurements are also presented. These data have been compared to results from other authors and are analysed in terms of the BCS and GLAG theories of superconductivity and the magnetic properties of these materials. The mean field model has been used to calculate numerically the magnetic contribution to the specific heat (cm) of both ferromagnetic and antiferromagnetic systems as a function of temperature and applied field both above and below the ordering temperature. In addition an approximate analytic form for the magnetisation has been used to calculate Cm above the ordering temperature. Expressions have been derived for the saturation value of the peak in C(_m): C(^sat)(_m) = 1.1245n(_cell)RJI(J+1) and the temperature dependence of the peak with applied field ȡ(μ(_o)H(_ext))/ȡT(_peak)=6.540/g(_J)(J+1). They allow the simple calculation of the values of J and g(_J)(J + 1) from specific heat data. The magnetic contribution to the specific heat of the samples (Sn(_0.65)Eu(0.35)Mo(_6)S(_8)) and (Sn(0.50)Eu(_0.50)Mo(_6)S(_8)) have been modelled using these calculations and excellent agreement is found by considering the magnetic ions as free ions. The sample is accurately modelled by including an additional minority phase (Gd(_2)S(_3)). The approximate expressions have also been used to analyse data on high temperature superconductors producing values of J and g(_J)}{J + 1) consistent with a doublet ground state. The properties of Chevrel phase materials have been determined as a function of doping level. The critical temperature is degraded by doping but an increase in the critical current density is observed in the series (Pb(_1-x)Cu(_1-8x)Mo(_6)S(_8) for very low levels of doping. Increases of up to 28 % in the upper critical field, that are probably due to the compensation effect and an increase in the normal state resistivity, are also observed in the series (Sn(_1-x)Eu(_x)Mo(_6)S(_8)) at high levels of doping and in the series (Pb(_1-x)Gd(_x)Mo(_6)s(_8) for low levels of doping.

In the present study the results of investigations on polycrystalline MgB2 and on single crystals of YNi2B2C and HoNi2B2C are presented. In particular, measurementes of specific electrical resistance, thermal conductivity, thermoelectric power, and of the linear thermal expansion coefficient were performed. Moreover, the specific heat of polycristalline borocarbide samples was evaluated. From the measured data, the temperature dependencies of the Lorenz number and of the Grueneisen parameter can be determined, also the pressure dependence of the superconducting transition temperature using the Ehrenfest relation. At low temperatures a characteristic deviation of the resistivity from the Bloch-Grueneisen law in the normal state for all investigated substances was observed. A reentrant behaviour in resistivity and thermoelectric power occurs at the antiferromagnetic phase transition of HoNi2B2C. The thermal conductivity of MgB2 below 7 K is dominated by the scattering of phonons at grain boundaries. The absence of both, a maximum of thermal conductivity in the superconducting state, and the change of its slope at the superconducting transition temperature points to the validity of the two-band model that also describes the temperature dependence of specific heat. Measurements of thermoelectric power confirm the different normal-state character of the charge carriers of the investigated superconductors. Diffusion thermopower and phonon drag describe the measured data of all investigated compounds ov a wide range of temperature. The thermal expansion of HoNi2B2C below 10 K is dominated by the magnetic contribution. For all investigated substances the Grueneisen parameter features very large values in selected temperature ranges. In the case of MgB2, its temperature dependence is evidently connected with the properties of the relevant phonon mode. For the borocarbides, the electrical resistance depends very weakly on the crystallographic direction, but in contrast the thermal conductivity does in a quite strong manner. Despite of the antiferromagnetic phase transition in the case of HoNi2B2C, thermoelectric power and thermal expansion show minor anisotropy<br>In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse von Untersuchungen an polykristallinem MgB2 sowie an YNi2B2C- und HoNi2B2C-Einkristallen analysiert. Dafür erfolgten Messungen des spezifischen elektrischen Widerstands, der Wärmeleitfähigkeit, der Thermokraft und des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Zudem wurde die spezifische Wärmekapazität polykristalliner Borkarbide bestimmt und aus den erhaltenen Daten die Temperaturabhängigkeit der Lorenz-Zahl und des Grüneisen-Parameters sowie mittels der Ehrenfest-Relation die Druckabhängigkeit der Sprungtemperatur ermittelt. Bei tiefen Temperaturen findet man im normalleitenden Zustand für alle betrachteten Substanzen ein charakteristisches Abweichen des Widerstands vom Bloch-Grüneisen-Gesetz. Bei HoNi2B2C tritt beim antiferromagnetischen Phasenübergang im Widerstand und in der Thermokraft ein reentrant-Verhalten auf. Die thermische Leitfähigkeit von MgB2 wird unterhalb von 7 K durch die Streuung der Phononen an Korngrenzen bestimmt. Das Fehlen eines Maximums in der Wärmeleitfähigkeit im supraleitenden Zustand und einer Anstiegsänderung bei der Sprungtemperatur liefert einen Hinweis auf die Gültigkeit des Zweibandmodells, mit welchem auch der Temperaturverlauf der Wärmekapazität erklärt werden kann. Messungen der Thermokraft bestätigen den unterschiedlichen Charakter der Ladungsträger im normalleitenden Zustand der untersuchten Supraleiter, wobei Elektronendiffusion und Phonon Drag die Messdaten aller betrachteten Verbindungen in weiten Temperaturbereichen beschreiben. Für HoNi2B2C wird die thermische Ausdehnung unterhalb von 10 K durch den Beitrag der magnetischen Ordnung bestimmt. Der Grüneisen-Parameter weist für alle untersuchten Substanzen in Teilbereichen sehr große Beträge auf. Sein Temperaturverlauf hängt bei MgB2 offenbar mit Eigenschaften der maßgeblichen Phononenmode zusammen. Für die Borkarbide ist die Richtungsabhängigkeit des elektrischen Widerstandes sehr schwach, in der Wärmeleitfähigkeit hingegen recht stark ausgeprägt. Abgesehen vom antiferromagnetischen Phasenübergang bei HoNi2B2C weisen Thermokraft und Ausdehnungskoeffizient eine geringe Anisotropie auf

On a étudié la dynamique de réseau associée à la transition de phase de Peierls dans le composé quasi unidimensionnel à onde de densité de charge (odc) (tase4)2i, par diffusion de neutrons. Cette étude nous a permis de distinguer ce qui est caractéristique de l'état odc. En particulier, nous proposons d'interpréter la résonance observée en conductivité ac (45 ghz) comme des modes optiquement actives par l'état odc, plutôt que comme des modes caractéristiques de cet état. De même, la nature isotrope des fluctuations critiques ainsi que le caractère transverse acoustique des déplacements atomiques en phase modulée, amènent à placer cette transition de Peierls dans une catégorie à part. Un modèle phénoménologique qui prend en compte les deux aspects ci-dessus a été également proposé

Le travail présenté dans ce mémoire concerne la modélisation thermique de moteurs électriques de forte densité de puissance. Le but est de trouver les techniques de refroidissement efficaces et adaptées aux moteurs conçus pour application à la propulsion de l’avion hybride du futur. Deux cibles de densité de puissance, 5 kW/kg pour le court terme (année 2025) et 10 kW/kg pour le long terme (année 2035), sont abordées avec leurs propres exigences. Les moteurs électriques étudiés sont de type synchrone à aimants permanents montés en surface du rotor. Ce type de moteur est caractérisé par un rendement élevé et contraint par les températures maximales admissibles relativement faibles de son bobinage et de ses aimants. Une fois atteintes, ces valeurs de température entraînent le dysfonctionnement du moteur ou la limitation de sa durée de vie. En outre, avec un design fermé imposé et des densités élevées de flux de chaleur dissipées dans la machine, une optimisation du refroidissement est incontournable.Pour se familiariser avec le problème, un état de l’art détaillé sur le refroidissement des machines électriques est réalisé. En conséquence, les différentes techniques utilisées et les avancements technologiques récents sont analysés vis-à-vis de notre cas d’application. Ensuite, afin de prédire le comportement thermique du moteur et d’assurer le suivi des températures critiques (surtout au bobinage et aux aimants), un modèle nodal transitoire est mis en place et résolu sous Matlab. Ce dernier est construit en considérant l’intégralité du système moteur avec son circuit de refroidissement. Les conditions externes liées à l’environnement sont prises en compte, en particulier la variation de la température d’air extérieur en fonction de l’altitude et le profil de mission de vol de l’avion. En effet, les pertes dans le moteur, qui constituent les sources de chaleur, varient en fonction de la puissance pendant le vol. Afin d’identifier précisément les paramètres intrinsèques du modèle, une étude par éléments finis a été menée et des corrélations permettant l’estimation de la conductivité thermique du bobinage en sont déduites par interpolation polynomiale. Plusieurs études ont ensuite été menées concernant l’influence des propriétés thermophysiques, de la température extérieure, de la nature du liquide de refroidissement, de son débit ainsi que la surface extérieure de l’échangeur sur les réponses en température du modèle. Plusieurs designs du moteur sont étudiés grâce à ce modèle afin de proposer des solutions de refroidissement adaptées. Pour chacune des cibles, une configuration optimale du moteur avec son système de refroidissement a été adoptée.Par ailleurs, les pertes électromagnétiques et mécaniques étant difficiles à estimer dans ces machines, un chapitre est consacré à leur identification par résolution d’un problème inverse. La technique est séquentielle et utilise la spécification de fonction de Beck comme méthode de régularisation. Trois cas, de complexité croissante, sont étudiés et montrent la fiabilité de la méthode qui permet également d’estimer les températures inaccessibles dans le moteur. C’est finalement ce modèle nodal à faible nombre de degré de liberté qui nous permet d’assurer, en temps réel, le suivi des points chauds<br>The concern of this thesis is the thermal modeling of high-specific power electric motors. The aim is to allow finding the efficient and adequate cooling solutions of the motors designed for hybrid aircraft propulsion application. Two specific power values, 5 kW/kg for the short-term (year 2025) and 10 kW/kg for the long-term (year 2035), are targeted, each with specific requirements. The investigated type of electric motors is the synchronous machine with surface-mounted permanent magnets. This motor type is constrained by relatively low values of maximum allowed temperatures in windings and magnets. Once reached, these temperature values lead to a failure in motor operation or at least to shortening its lifetime. Moreover, with a closed motor design and high heat fluxes generated, the optimization of the cooling is essential.To become acquainted with the issue, a detailed state of the art on electric machine cooling is elaborated. Then, the commonly used techniques and the recent technological advancements are analyzed with respect to our case study. Afterward, in order to predict motor thermal behavior and ensure the monitoring of critical temperatures (windings and magnets), a nodal transient model is implemented and solved on Matlab software. This latter is built for the whole system of the motor and cooling circuit. Specific conditions of the flight are taken into account, particularly the outside air temperature variation in terms of altitude and the flight mission profile. Actually, the motor losses, generating the heat in the machine, vary depending on the motor power during the mission. For the identification of crucial parameters, a Finite-Element study was conducted and corresponding correlations were elaborated to estimate the windings thermal conductivity through polynomial interpolation.Several studies were carried out involving the influence of the thermo-physical properties, the outside temperature, the coolant nature, its flow rate as well as the exchanger surface, on the temperature response of the model. This model has allowed studying several motor designs and proposing adequate cooling solutions. For each target, a final optimal configuration of the motor with its cooling system was adopted.Besides, since the electromagnetic and mechanical losses are hardly estimated in this machine type, a chapter was dedicated to identifying them through an inverse approach. A sequential technique, that uses Beck’s function specification for regularization, was developed. Three cases of unknown losses, with increasing complexity, were studied, proving the method's reliability. Finally, using the same developed low-order model, the real-time procedure also allows monitoring low-accessibility motor temperatures (specifically hot spots)

Observation du passage d'un regime kondo mixte a un regime kondo pur ou a un regime de valence intermediaire sous l'effet de la pression chimique. Etude du diagramme de phases magnetiques. Determination du coefficient de couplage entre electrons 4 f et la bande de conduction jn(e::(f)). Coefficient de la chaleur specifique, temperature de kondo et coefficient de grueneisen electronique de ceincu::(2)

Etude par mesures de chaleur massique, d'aimantation, de susceptibilite, de resistivite et d'absorption x, du caractere de systeme kondo a fermions lourds du compose du titre. L'effet d'un champ magnetique pour la transition couplage fort-couplage faible a ete mise en evidence. Effet d'une substitution du cerium par le lanthane ou le cerium. Interpretation des proprietes a basse temperature dans le cadre d'un modele phenomenologique de liquide de fermi reposant sur l'hypothese d'un etat resonnant s-f, non strictement lorentzien situe au niveau de fermi. Ce modele etendu permet de rendre compte des effets de competition entre magnetisme et effet kondo

Nous avons etudie les proprietes associees aux ondes de densite de charge dans les bronzes quasi-bidimensionnels (po#2)#4(wo#3)#2#m (m=4, 5, 6, 7, 10, 11 et 12). Ces composes subissent des transitions de peierls a des temperatures t#p vers un etat d'onde de densite de charge caracterise par une distorsion periodique de reseau couplee a une modulation de la densite electronique. La chaleur specifique a ete mesuree pour les composes 4m entre 1,7k et 300k. Nous avons obtenu des termes lineaires en temperature anormalement eleves et qui augmentent avec m. Les temperatures de debye se situent autour de 250k et diminuent lorsque m augmente. Ce comportement pourrait etre du a la diminution de la liaison metallique ou (et) a l'augmentation du caractere bidimensionnel quand le parametre m croit. Des oscillations quantiques shubnikov-de haas et de haas-van alphen ont ete observees dans les composes m=4 et m=6 lors de mesures de magnetoresistance (m=4 et m=6) et de couple magnetique (m=6) effectuees a tres basse temperature et sous fort champ magnetique. Nous avons attribue ces phenomenes a l'existence de petites poches cylindriques subsistant sur la surface de fermi dans l'etat onde de densite de charge, plus petites pour le compose m=6 que pour le compose m=4: la surface de fermi est plus detruite dans le compose m=6 que dans le compose m=4. Le caractere de basse dimensionnalite pourrait donc augmenter avec m. Enfin, nous avons mesure la resistivite electrique des composes 10m2 en fonction de la temperature entre 4k et 800k. Cette etude nous a permis de differencier les composes a petit m des composes a grand m: contrairement aux premiers, dans le domaine des basses temperatures, les seconds ont une resistivite qui decroit a temperature croissante. Nous avons attribue l'augmentation en fonction de m de la resistivite a 300k (p(300k)) et du rapport de resistivite p(300k)/p(4k) a l'augmentation des interactions electrons-electrons via la diminution du nombre moyen d'electrons de conduction par atome de tungstene. D'autre part, nous pensons que l'absence d'anomalie tres marquee, caracteristique d'une transition de peierls, pour la plupart des composes a grand m, est due a des phenomenes de desordre empechant l'apparition d'un ordre a grande distance dans l'etat onde de densite de charge

Dans la premiere partie nous decrivons la mise au point d'une experience de mesures de transport a basses temperatures. Nous avons construit un dispositif experimental qui permet de piloter la rotation de l'echantillon a basse temperature sous fort champ magnetique a partir de l'exterieur du cryostat. La deuxieme partie de la these est consacree a l'etude systematique des siliciures isostructuraux et isoelectroniques vsi#2, nbsi#2 et tasi#2. Les echantillons sont monocristallins. Les trois composes sont metalliques et leur resistivite a haute temperature est anisotrope. Des mesures de magnetoresistance nous ont permis d'explorer la surface de fermi de nbsi#2. Des mesures de chaleur specifique a tres basse temperature revelent que la densite d'etats electronique au niveau de fermi est deux fois plus elevee pour vsi#2 que pour les deux autres siliciures. Les temperatures de debye des trois composes varient en fonction de m##1#/#2 (m: masse molaire) indiquant que les forces interatomiques sont identiques. Nbsi#2 et tasi#2 sont supraconducteurs en dessous respectivement 130 mk et 353 mk. Des mesures de susceptibilite montrent que vsi#2 est paramagnetique, nbsi#2 et tasi#2 sont diamagnetiques. Les spectres de phonons obtenus par des mesures de spectroscopie de pointes sont en bon accord avec les temperatures de debye obtenues par les autres methodes. Des etudes sur les proprietes de transport des siliciures semiconducteurs crsi#2, resi#1#,#7#5 et ru#2si#3 sont decrites dans le troisieme chapitre. La preparation de monocristaux de ces materiaux est plus difficile que celle des siliciures metalliques. La resistivite des trois composes est anisotrope. Ru#2si#3 et resi#1#,#7#5 se comportent comme des semiconducteurs dopes en regime extrinseque. Crsi#2 montre plutot le comportement d'un mauvais metal. La magnetoresistance de ru#2si#3 a basse temperature peut s'interpreter dans un modele de localisation faible ou les interactions electron-electron sont dominantes

Precision management of cotton production can increase profitability by decreasing inputs. The overall objective of this project is to improve cotton production by minimizing seeding rates while still maximizing yields and lint quality in water-limited soils. The research for this study was conducted at the Texas AgriLife Research IMPACT Center located in the Brazos River floodplain. In 2008 and 2009, 27 measurement locations were selected in production-sized center-pivot irrigated fields and planted in cotton variety Deltapine 164 roundup ready flex / bollgard II. Sites were selected based on soil apparent electrical conductivity (ECa) values, in a low, medium, and high ECa zones. Three seeding rates (74,100; 98,800; and 123,500 seeds ha-1) were established in each of the three ECa zones with three replications. In 2009, an additional seeding rate was added at 49,400 seeds ha-1. At each measurement location, soil texture, soil moisture (weekly), lint quantity and quality (High Volume Instrument) were measured. An additional replication for each ECa zone and seeding rate was selected for lint quantity and quality (HVI) measurements. Results indicated that cotton lint yield increased as ECa values, clay content, and water holding capacity of the soil increased. The seeding rates did not consistently affect cotton lint yield or quality. Seeding rates of 74,100 and 49,400 seeds ha-1 in a low and medium ECa zone for IMPACT-08 and -09 yielded more lint (300 kg ha-1), respectively. HVI lint quality parameters, such as, micronaire, fiber length, strength, uniformity, and elongation were significantly better in ECa zone 3. While the seeding rates did not affect the amount of soil water used throughout the season, lint yield variations between ECa zones can be explained by the rate at which soil water was used. Lower rates at which soil water was used within ECa zone 3 resulted in higher lint yields when compared to ECa zones 1 and 2, which used soil water faster and at greater depths. The findings suggest that irrigation applied to the low ECa zone was not sufficient to meet the plants demand, while in a high ECa zone, irrigation could have been reduced, resulting in cost savings through reduced inputs.