Специалисты петербургского ЛЭТИ разработали инновационный композитный материал, предназначенный для применения в системах связи на сверхвысоких частотах (СВЧ).
Материал выделяется высокой чувствительностью и минимальными потерями при передаче сигнала, что позволяет рассматривать его в качестве основы для создания метаматериалов - структур с электромагнитными свойствами, не имеющими аналогов в природе.
Наука ищет возможности перевести системы связи на совершенно новый уровень. Растущие требования к скорости и объему передачи данных могут быть удовлетворены системами связи на сверхвысоких частотах (СВЧ). Но существующие полупроводники имеют ряд недостатков при работе с такими высокими частотами, что обуславливает необходимость создания новых материалов.
Исследователям из ЛЭТИ удалось разработать инновационный композит, в основе которого лежит модифицированный феррит. С использованием лазера в структуре феррита была создана система микроотверстий. На поверхность матрицы была нанесена паста с сегнетоэлектрическим материалом, способным ориентировать заряды в веществе при воздействии электрического поля. Характеристики матрицы могут быть регулированы с помощью магнитного поля, а сегнетоэлектрических включений - при помощи электрического. Эта паста заполнила созданные отверстия, после чего образцы прошли специальную термическую обработку при температуре 600-700 градусов Цельсия.
Новый композитный материал проявил высокую эффективность в отношении диэлектрической и магнитной проницаемости, потерь на сверхвысоких частотах, состава элементов и фаз, а также других характеристик. Получившийся материал относится к мультиферроидным СВЧ-композитам, он объединяет уникальные свойства двух различных материалов.
Отметим, разработка является результатом изысканий «Лаборатории новых функциональных материалов для сверхвысокочастотных применений», которая была создана в конце 2022 года в ЛЭТИ при поддержке Министерства образования и науки РФ. Основная цель создания таких лабораторий заключается в ускорении интеграции научных достижений в электронной промышленности России.
Фото: Adi Goldstein / Unsplash.com
