Создан новый композитный материал для применения в антенных технологиях.

Напомним, что материалы на основе соединения оксида железа с оксидами других металлов (гексаферриты) находят повсеместное применение как магнитные материалы в радиотехнике, СВЧ-технике (антенных технологиях и покрытиях, снижающих заметность) и многих других изделиях электроники.

Данная группа материалов имеет прекрасные магнитные свойства и высокое удельное электрическое сопротивление. Эти свойства делают их оптимальным решением для СВЧ применений. Материалы на основе гексаферритов также устойчивы к термическому воздействию и коррозии, демонстрируют хорошую химическую стабильность. Для промышленности гексаферриты представляют ценность, т.к., их, во-первых,  довольно легко синтезировать, а, во-вторых, можно использовать как функциональные среды для создания ЭК беспроводной связи, в т.ч. 5G.

Учёные, работавшие над созданием нового материала на основе гексаферритов,  поясняют, что актуальность их разработки особенно велика в свете необходимости повышения надёжности  и стабильности передачи данных беспроводным способом. Современные портативные устройства нуждаются в материалах с очень низкими потерями входного сигнала для обеспечения качественной передачи больших объёмов данных на большие расстояния. При этом существенной остаётся и задача по «усилению» магнитной компоненты материала с возможностью осуществления селективно-частотного поглощения излучения в заданном диапазоне и обеспечения практически „прозрачности“ на других частотах. В этом разрезе исследования гексаферритов является перспективным и востребованным направлением.

Говоря о композитах на основе гексаферритов бария и парафина, нужно отметить, что до настоящего времени они рассматривались лишь применительно к радиопоглощающим материалам и устройствам. А способы их использования в устройствах с низкими потерями, например, в приборах передачи данных, практически не изучались.

Учёные из НИТУ «МИСиС» и ряда зарубежных университетов создали композитный материал на основе гексаферрита бария, замещенного ионами стронция, с последующей интеграцией в парафиновую матрицу. Образцы гексаферритовых порошков были получены методом твердофазного синтеза, заключающегося в тщательном механическом смешении исходных веществ и повторяющихся циклах «обжиг-помол» для полного обеспечения твердофазного взаимодействия и формирования однофазным составов.

Разработчики выяснили, что при возрастании концентрации ионов стронция в гексаферрите бария происходит уменьшение диэлектрических и магнитных потерь в СВЧ-диапазоне. Таким образом, новый материал способен пропускать 99.77% входного сигнала без искажения или ослабления, и это делает его оптимальным для использования в антенных технологиях. Новый композит можно применять при создании пассивных компонентов устройств беспроводной связи, например, фильтров.

Исследование было выполнено при поддержке Российского научного фонда.

Источник: rlocman.ru