Регистрация / Вход
Прислать материал

Применение моделей эффективной среды к композиционным материалам на основе ферритовых порошков и диэлектриков

ФИО: Астахов В.А., Шакирзянов Р.И.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: ст. преп., к.ф-м.н. Морченко А.Т. и асп. Салем М.М.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Технологии материалов электроники

Академическая группа: МКТ-12

Решение задач по обеспечению требований безопасности человека и окружающей среды, защиты информации от утечек по радиоканалу, снижению радиолокационной заметности объектов, оснащению помещений для исследования электромагнитной совместимости радиоэлектронных устройств и др., во многом связано с разработкой и применением разнообразных радиопоглощающих (РПМ) и радиоэкранирующих материалов и покрытий, как отражающих, так и поглощающих энергию электромагнитных волн (ЭМВ). Ширина линии поглощения на заданном уровне и положение ее максимума на шкале ЭМВ характеризуют его широкополосность. Вклад в поглощение материала вносят потери на токи Фуко, магнитные и диэлектрические потери. Эти показатели можно описать комплексными значениями магнитной и диэлектрической проницаемостей и электропроводности материала. Ферриты сами по себе обладают всеми перечисленными выше факторами потерь и являются достаточно широкополосными РПМ, а главное, могут решить проблему обеспечения эффективного поглощения в субгигагерцевом диапазоне.

Настоящее исследование проводится в рамках работ по созданию композиционных РПМ, объединяющих диэлектрический материал (матрицу) с включениями проводящих и полупроводящих магнитных частиц, активно взаимодействующих с ЭМВ. Ключевая идея состояла в том, чтобы используя преимущества исходных ингредиентов, добиться синергического эффекта усиления полезных характеристик радиопоглощающего композита.

Ранее было показано, что свойствами таких РПМ можно успешно управлять за счет выбора фазового, количественного и гранулометрического состава материала, в частности, влияющего на эффективное значение толщины слоя РПМ, зависящее от показателя его преломления (проницаемостей среды) [1]. В [2] рассмотрены подходы к определению эффективных материальных параметров гетерогенных сред и предложены модели композиционного РПМ, позволяющие проводить оценку его характеристик.

В данной работе проводится сравнение различных моделей в приближении эффективной среды и с учетом экспериментальных данных анализируется их применимость к оценке свойств композиционных феррит-диэлектрических РПМ, разработанных на основе различных марок ферритовых материалов и типов диэлектриков. Обсуждаются возможные факторы, влияющие на ограничения рассматриваемых модельных представлений. Работа выполняется при поддержке РФФИ, грант № 13-03-01316.

Список литературы

1. Morchenko A.T., Panina L.V., Podgornaya S.V., Kostishyn V.G., Ryapolov P.A. J. Nano- and Electronic Physics (2014), Vol. 6, No 3, 03073 (6 pp.)

2. Морченко А.Т. Изв. РАН. Серия физ. (2014), том 78, № 11, с. 1482–1490