Konstruktionswerkstoffe
Die Sicherheit kerntechnischer Anlagen wird maßgeblich durch das mechanische Werkstoffverhalten unter extremen Betriebsbedingungen (Neutronenbestrahlung, hohe Temperaturen) bestimmt. Im Rahmen des Programms NUSAFE (Nuclear Waste Management, Safety and Radiation Research) der Helmholtz-Gemeinschaft untersuchen wir skalenübergreifend das Schädigungs- und Bruchverhalten von bestrahlten Reaktorwerkstoffen. Im Fokus stehen die
- Untersuchung von Langzeitbestrahlungseffekten in Reaktordruckbehälterstähle laufender und neuer Reaktoren im Hinblick auf Laufzeitverlängerung
- Beurteilung der Bestrahlungstoleranz innovativer Werkstoffe für zukünftige Reaktorkonzepte einschließlich Kernfusion
(e.g. ferritisch/martensitische Chromstähle, oxiddisperionsverfestigte Stähle, neuartige Hochentropielegierungen)
Das methodische Spektrum erlaubt die Betrachtung der gesamten Wirkungskette von Bestrahlungseffekten auf der nm-Skala bis zum makroskopischen mechanischen Werkstoffverhalten. Ziel ist es, Bestrahlungseffekte zu erkennen, besser zu verstehen und zu mildern. Mit den heißen Zellen zur Untersuchung neutronenbestrahlter Materialien und dem Ionenstrahlzentrum für Ionenbestrahlungsexperimente verfügt das HZDR über eine einzigartige Infrastruktur.
Unsere Expertise:
- Bruchmechanische Prüfung bestrahlter Werkstoffe
- Nano-/Mikrostrukturcharakterisierung bestrahlter Stähle
- Ionenbestrahlung zur Emulation neutroneninduzierter Defekte
Laufende Projekte
- Innovative structural materials for fission and fusion
(INNUMAT, EU, HORIZON-EURATOM, 2022-2026) - European Database for Multiscale Modelling of Radiation Damage
(ENTENTE, EU-H2020-Euratom, 2020-2024) - Fracture mechanics testing of irradiated RPV steels by means of sub-sized specimens
(FRACTESUS, EU-H2020-Euratom, 2020-2024) - Structural Materials research for safe Long Term Operation of LWR NPPs
(STRUMAT-LTO, EU-H2020-Euratom, 2020-2024) - Untersuchungen zum Ausheilverhalten von Reaktordruckbehälterstählen bei niedrigen Temperaturen
(WetAnnealing, BMWI, 2020-2025) - Physical modelling and modelling-oriented experiments for structural materials 2
(IOANIS2, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027, Koordinator HZDR) - In-situ experiments for nuclear applications
(INSITEX, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027) - On the use of small punch as high-throughput screening technique to extract mechanical properties of ion irradiated materials
(SHERPA, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027)
Neuste Publikation
Fermi surfaces of the nodal-line candidates CaCdGe and CaCdSn: Discrepancy between band structure calculations and quantum oscillation measurements
Schwarze, B. V.; Husstedt, F.; Chekhonin, P.; Galeski, S.; Helm, T.; Liu, J.; Prots, Y.; Romanova, T.; Uhlarz, M.; von Zimmermann, M.; Kaczorowski, D.; Wosnitza, J.
Abstract
Nodal-line semimetals are characterized by one-dimensional lines or loops of topologically protected band-touching nodes. For two recent nodal-line semimetal candidates, CaCdGe and CaCdSn, band structure calculations show nontopological and topological valence bands with the nodal band crossings above the Fermi level. Here, we present our investigation of the Fermi surfaces of CaCdGe and CaCdSn by use of de Haas–van Alphen measurements and band structure calculations. Our measurements reveal many quantum oscillation frequencies that are not predicted by calculations. This discrepancy casts doubt on the calculated band structures and, thus, on the precise nature of the topology of these systems.
Beteiligte Forschungsanlagen
- Hochfeld-Magnetlabor (HLD)
-
Physical Review B 111(2025), 155154
DOI: 10.1103/PhysRevB.111.155154
Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-41292
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