Российские ученые усовершенствовали поглощающий электромагнитное излучение материал

Современные материалы, подходящие для использования в электротехнике и электронике, создают ученые ЮУрГУ. Особое внимание они уделяют гексаферритам бария, которым задают нужные свойства при замене атомов железа на атомы других элементов. В последнем исследовании материаловеды обратились к титану. Результаты эксперимента опубликованы в высокорейтинговом журнале «Journal of Alloys and Compounds» (Q1, топ-10).

Исследование мультиферроиков продолжаются учеными Южно-Уральского государственного университета. Эти материалы отличаются тем, что в одном кристалле может быть сразу несколько упорядочиваний. Внимание специалистов ЮУрГУ приковано к гексаферриту бария, который используется в электротехнике и электронике как магнитный материал.

Гексаферрит бария способен изменять свойства при замене атомов железа атомами других элементов. Чтобы задать материалу широкий диапазон частот поглощения электромагнитного излучения, ученые легировали материал титаном и воздействовали на него термически. В результате были зафиксированы изменения в структуре и магнитном состоянии мультиферроика.

«Выбор в качестве замещающего элемента титана обусловлен тем, что металлы-заместители меняют поле анизотропии (зависимости свойств материала от направления внутри этой среды), что обеспечивает существенное изменение резонансных частот относительно значения исходной матрицы гексаферрита бария (45-50 ГГц)», — рассказал аспирант кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» Политехнического института ЮУрГУ Андрей Стариков.

Исследование проходило совместно с представителями Международного научно-технического центра Беларуси, Казанского физико-технического института имени Завойского (Татарстан), Лаппеенрантского технологического университета (Финляндия), Федерального университета Сеары (Бразилия), Сианьского университета Цзяотун (Китай), Гуджаратского университета и Профессионального университета Лавли (Индия).

 

В НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии» разрабатывают материалы для электроники

Ученые, работая в Лаборатории роста кристаллов НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии» смешивали оксидные порошки, прессовали, обжигали и спекали их. Порошки подвергали рентгенофазному и рентгеноструктурному анализу, а поверхность и химический состав полученных образцов исследовали с помощью электронного микроскопа с функцией микроанализа.

Детальное исследование механизма замещения и характера его влияния на электрофизические характеристики материалов будет способствовать получению мультиферроиков с характеристиками, регулируемыми в широком интервале частот.

«Инновационный потенциал фундаментальных результатов проекта связан, прежде всего, с тем, что благодаря сочетанию высоких магнитных свойств и низкой электропроводности ферриты нашли применение в технике высоких частот (более 100 кГц). Они используют в качестве магнитных материалов в радиотехнике, электронике, автоматике, вычислительной технике. Получение гексаферритных кристаллических структур с глубокой степенью замещения атомов железа другими атомами расширит список материалов, которые могут применяться таким образом», — прокомментировал д.х.н., директор НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии», заведующий кафедрой «Материаловедение и физико-химия материалов» Политехнического института ЮУрГУ Денис Винник.

Исследования будут продолжены. Результаты последующих экспериментов откроют путь к плавной подстройке свойств (включая ферроэлектрические, магнитные, пьезоэлектрические и пр.) полученного материала (за счёт коррекции состава) к требованиям изготовителей электронных устройств.

Добавим, что международная коллаборация была поддержана в рамках международной программы финансирования двумя ведущими научными фондами – Российским фондом фундаментальных исследований и Белорусским фондом фундаментальных исследований.

Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ примет участие в конкурсе по программе «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).

СМИ о нас:

Дарья Цымбалюк, фото: Данил Рахимов
Контактное лицо по новости: 
Отдел внешних коммуникаций, тел.: 272-30-11
Вы нашли ошибку в тексте:
Просто нажмите кнопку «Сообщить об ошибке» — этого достаточно. Также вы можете добавить комментарий.