Свойства и перспективы применения искусственных ферронаномагнетиков в области СВЧ

Abstract

Методом одновременного распыления металлического сплава сложного химического состава и диэлектрика SiO2 получены нанокомпозиты из металлических аморфных гранул в диэлектрической матрице. Исследованы зависимости электропроводности и компонент комплексных магнитной и диэлектрической проницаемости в широком диапазоне частот от концентрации металлической фазы и условий термического отжига. Показано, что изменение концентрации SiO2 в аморфных композитах очень сильно влияет на электрические свойства систем, поскольку величина электросопротивления меняется на несколько порядков. Электромагнитные параметры аморфных композитов демонстрируют нелинейную зависимость комплексных ε и μ от концентрации металлической фазы в диэлектрической матрице. За счёт высоких значений магнитных потерь и близких величин ε′ и μ′ обеспечивается эффективное поглощение энергии электромагнитного излучения в области высоких и сверхвысоких частот, что позволяет рассматривать полученные нанокомпозиты как перспективные в качестве элементов поглощающих СВЧ-экранов.

Методою одночасного розпорошення металевого стопу складного хемічного складу та діелектрика SiO2 одержано нанокомпозити з металевих аморфних ґрануль у діелектричній матриці. Досліджено залежності електропровідности та компонент комплексних магнетної і діелектричної проникности в широкому діяпазоні частот від концентрації металевої фази й умов термічного відпалу. Показано, що зміни концентрації SiO2 в аморфних композитах дуже сильно впливають на електричні властивості систем, оскільки величина електроопору змінюється на декілька порядків. Електромагнетні параметри аморфних композитів демонструють нелінійну залежність комплексних ε і μ від концентрації металевої фази у діелектричній матриці. За рахунок високих значень магнетних утрат та близьких величин ε′ і μ′ забезпечується ефективне вбирання енергії електромагнетного випромінення в області високих і надвисоких частот, що дозволяє розглядати одержані нанокомпозити як перспективні елементи вбирних НВЧ-екранів.

Nanocomposites of amorphous metal grains in dielectric matrix are prepared by simultaneous sputtering of complex metallic alloy and SiO2. Electrical conductivity and complex permittivity and permeability are investigated as functions of metallic phase concentration and thermal ageing conditions in a wide frequency range. Conductivity is revealed as very strong function of dielectric concentration. Electromagnetic parameters of amorphous composites exhibit non-linear dependence of complex ε and μ on metallic phase concentration in dielectric matrix. High values of magnetic losses and close values of ε′ and μ′ ensure effective absorption of electromagnetic radiation in microwave range that allows using of these nanocomposites as futuretechnology materials for microwave absorbing-type shields.