В ЛЭТИ создали новый композитный материал для передовых систем связи

Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ создали композитный материал для систем связи на сверхвысоких частотах (СВЧ). Материал обладает высокой чувствительностью и низким уровнем потерь при передаче, он может стать основой для создания метаматериалов - структур с электромагнитными свойствами, не встречающимися в природе, сообщил ТАСС профессор кафедры физической электроники и технологии СПбГЭТУ ЛЭТИ Андрей Тумаркин. Результаты работы опубликованы в научном журнале Coatings.

Мы синтезировали новый композит, состоящий из ферритовой матрицы с включениями сегнетоэлектрика. Свойства матрицы можно изменять с помощью магнитного поля, а сегнетоэлектрических включений - при помощи электрического. В перспективе эти композиты могут стать основой для разработки метаматериалов - искусственно созданных структур, обладающих электромагнитными свойствами, не встречающимися в природе, - рассказал Тумаркин.

Перед мировой наукой сегодня стоят задачи по выводу систем связи на принципиально новый уровень. Обеспечить возрастающие потребности в скорости и объемах передачи данных могут системы связи на СВЧ. Однако полупроводники в работе со сверхвысокими частотами имеют ряд недостатков, что требует создания новых материалов с соответствующими характеристиками.

Ученые ЛЭТИ смогли сформировать новый композитный материал, в основе которого лежит модификация железа (феррита). С помощью лазера в ферритовой матрице удалось сделать систему отверстий. На поверхность пластины была нанесена паста с сегнетоэлектрическим материалом: он способен упорядочивать заряды в веществе в присутствии электрического поля. Паста заполнила сделанные отверстия, после чего образцы обработали в специальной печи при 600-700 градусах Цельсия.

Новый композитный материал показал высокий уровень качества в части диэлектрической и магнитной проницаемости, сверхвысокочастотных потерь, элементного и фазового состава и других показателей. Таким образом ученые получили так называемый мультиферроидный СВЧ-композит, объединяющий свойства двух материалов.

Разработка является результатом работы исследователей Лаборатории новых функциональных материалов для сверхвысокочастотных применений, которая была открыта в конце 2022 года в СПбГЭТУ ЛЭТИ при поддержке Минобрнауки РФ. Задача создания таких лабораторий - ускорить процесс внедрения научных результатов на предприятиях электронной промышленности России.

По информации ТАСС