Экспериментальное исследование электрофизических свойств наноструктурированных магнито-диэлектрических материалов, этап №3

В отчете представлены результаты, полученные в ИТПЭ РАН в 2023 г. в ходе выполнения НИР «Экспериментальное исследование электрофизических свойств наноструктурированных магнитодиэлектрических материалов». Исследования были проведены с целью получения материалов с высокими значениями СВЧ магнитной проницаемости для различных технических применений. Объектами исследования были композитные материалы, в состав которых входили ферромагнитные порошки с полой структурой, а также порошки никель-цинковых ферритов. Кроме того, проведено численное моделирование и экспериментальное исследование активного метаматериала. Все рассмотренные материалы являются наноструктурированными, поскольку включают в себя наноразмерные структурные элементы. Полученный массив систематизированных данных имеет самостоятельное научное значение, а также даёт возможность полноценного сравнения результатов СВЧ измерений с данными о проведенных структурных и физико-химических исследованиях. В частности, методами ультразвукового спрей-пиролиза получены ферромагнитные мезопористые частицы, а также исследовано влияние параметров процесса на физико-химические свойства получаемых частиц. Проведено численное исследование зависимости максимально возможной ширины частотного диапазона от параметров радиопоглощающих покрытий. Исследованы практические возможности увеличения широкополосности покрытий. Численно и экспериментально продемонстрирована возможность создания нефостеровского элемента, обладающего отрицательными сопротивлением и индуктивностью в широком частотном диапазоне. Исследована применимость формул смешения к диэлектрической и магнитной проницаемостям, а также изучена возможность восстановления собственных свойств включений из измеренных эффективных свойств композитных материалов. Получено экспериментальное подтверждение различия формул смешения для диэлектрической и магнитной проницаемостей композитного материала. Предложен способ получения толстой диэлектрической оболочки на микрочастицах карбонильного железа. Продемонстрировано, что более толстые оболочки улучшают термостойкость частиц за счет смещения температуры перехода к высшему оксиду и смещения температуры начала окисления.