МОСКВА, 15 апреля. /ТАСС/. Сотрудники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ) "ЛЭТИ" и Института химии силикатов РАН синтезировали новые композитные материалы на основе силикатного стекла и титаната бария, которые благодаря своим физическим свойствам могут стать основой для компонентной базы новых систем связи, действующих в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ-диапазоне). Об этом в пятницу сообщила пресс-служба вуза.
Сегодня наиболее распространенные системы радиосвязи, радиовещания, навигации и спутниковой связи действуют на частотах, не превышающих несколько ГГц. Однако необходимость увеличения объема передаваемой информации заставляет ученых искать пути для перехода на более сверхвысокие частоты (СВЧ) - до 300 ГГц. Такой переход требует поиска новых материалов и создания новой компонентной базы для производства электроники будущего.
"Мы получили композитный материал, перспективный для создания новых устройств СВЧ-электроники. В его состав входит силикатное стекло (KFeSi) и классический сегнетоэлектрик - титанат бария (BaTiO3). Смешивая данные материалы в различных пропорциях, можно синтезировать композит с заданными электрическими свойствами (диэлектрической проницаемостью и потерями). Кроме того, свойства сегнетоэлектрика позволяют управлять проницаемостью композита, например внешним электромагнитным полем", - сказал профессор кафедры физической электроники и технологии СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Андрей Тумаркин, слова которого приводятся в сообщении.
В ходе работы ученые смешивали порошок титаната бария и силикатного стекла в разных соотношениях, прессовали их и подвергали высокотемпературной обработке на воздухе и в кислороде. После этого проводились исследования структурных свойств полученных композитов и их электрических характеристик на сверхвысоких частотах, а также моделирование отклика данных материалов на внешние воздействия.
Изучение свойств композитов показало, что они обладают высокой управляемостью и низким уровнем диэлектрических потерь - эти показатели являются важными для эффективной работы СВЧ-устройств на их основе. Причем оказалось, что отжиг материалов в кислородосодержащей среде приводит к существенному росту управляемости и уменьшению диэлектрических потерь. Результаты работы опубликованы в журнале Composite Structures.
"Полученные композиты могут служить основой для разработки метаматериалов - искусственно созданных структур, обладающих электромагнитными свойствами, не встречающимися в природе. В будущем на основе таких материалов могут быть реализованы эффективные устройства, работающие в диапазоне СВЧ, например конденсаторы с переменной емкостью, фазовращатели, управляемые фильтры, фазированные антенные решетки", - добавил Тумаркин.
