南乌拉尔国立大学改进了适用于5G技术 的材料的电磁性能

南乌拉尔国立大学的科学家继续研究六价铁酸钡。 在一项新的实验中，专家们创造了一种与以前研究的材料相比具有非常高的电磁波吸收特性的材料，并证实了其特性。在第一四分位数中最负盛名的期刊之一《合金与化合物杂志》上发表了一篇有关铝取代六价铁酸钡的微波特性研究的文章。 

电磁性能增强

直到最近，六角形的钡铁氧体仍被认为是制造永磁体的理想材料。但是，现在越来越多的六价铁钡被认为是多铁酸，也就是说该材料具有双重定序-磁性和导电性。它们可以用于微波设备中。 六价铁氧体擅长吸收电磁波。此外，材料的特性取决于替代铁离子的化学元素离子在材料中的浓度。

南乌拉尔国立大学的研究人员一直在研究六价铁钡。他们合成具有各种取代基的材料以测试其性能。因此，在最近的工作中，钪离子被用来代替铁离子。六价铁酸钡在20-60 ГГц的频率范围内已显示出高波吸收特性。获得的结果为例如5G技术领域的实际应用打开了广阔的前景。

以前，南乌拉尔国立大学的科学家已经研究了六价钡铁氧体的微波特性，但频率范围为23-50 ГГц。研究人员使用了一种铁离子被钛和铝离子替代的材料。这种杂价取代的六价铁酸钡是在晶体培养实验室合成的。

«这项研究是对六价铁氧体置换物其结构和性质的影响的研究，是六价铁氧体中一个大领域的一部分。不难理解，各种阳离子以不同的方式影响初始基质的性质。我们选择了两种效果相反的材料-钛和铝。对于每种合金元素，重要的是确定最大可能频率范围内的特性值。这就需要使用各种设备。 在这种情况下，我们谈论的是32-50 ГГц的频率范围。发现铝的高度取代样品具有最佳的电磁波吸收性能。»-南乌拉尔国立大学磁性氧化物材料实验室的负责人，教授，化学科学博士 丹尼斯·文尼克 说到。

图：被测样品的位置在传输线和计算中使用的几何参数。

新材料计划

这项研究得到了俄罗斯科学基金会项目№ 18-79-00154的支持。为了制造六价铁氧体并研究其特性，—— 电子和计算机科学高级学院和理工学院两个部门的科学家参与其中。技术科学家的副博士开发了用于研究微波频率下新材料特性的方法，“无线电设备的设计与制造”ВШ ЭКН系副教授丹尼斯·克里格 和 马克西姆·瓦希托夫。他们还进行了测量并总结了结果。乌拉尔联邦大学提供了在32–50 ГГц频率范围内进行实验的设备。获得的结果证明该方向具有研究价值。

«继续进行这一领域的实验将使我们能够模拟具有所需电动力学特性的新材料，例如介电常数，磁常数，这将大大减少开发此类材料的时间。现在，在给定的频率范围内，正在对复合材料的电动力学特性进行建模，包括基于六价铁氧体的材料。»-马克西姆·瓦希托夫 讲述了进一步相关工作。

科学家研究的材料展示了电磁波的高吸收特性，可用于制造微波设备（微波频率）并确定了电子设备的电磁兼容性。

南乌拉尔国立大学是5-100计划的参与者，该项目旨在提高俄罗斯大学在世界领先的研究和教育中心中的竞争力。

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