Ученые ЮУрГУ улучшат ферриты для электроники на грант РНФ
Ученые ЮУрГУ на средства гранта РНФ исследуют, как замещение части железа алюминием, галлием и индием в никель-цинк-кобальтовых ферритах повлияет на их структуру и электрическое сопротивление, чтобы снизить энергопотери в высокочастотной электронике.
Научный коллектив Южно-Уральского государственного университета приступает к изучению ферритов — материалов, востребованных при производстве датчиков, силовой электроники и высокочастотной аппаратуры. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда, а возглавляет проект Дарья Шерстюк.
Ферриты представляют собой магнитные материалы, чьи параметры напрямую определяют функционирование множества электронных устройств. Они находят применение в датчиках положения, технике сверхвысоких частот и других системах.
Вместе с тем у ферритов, содержащих никель, цинк и кобальт, имеется существенный недостаток. При хороших магнитных характеристиках их электрическое сопротивление оставляет желать лучшего. Следствием этого становятся энергетические потери во время работы на высоких частотах.
Решением данной проблемы займутся специалисты НИИ перспективных материалов ЮУрГУ. В ходе экспериментов планируется корректировать химический состав ферритов, замещая часть железа такими немагнитными элементами, как алюминий, галлий и индий. Кроме того, ученые намерены изменять концентрацию кобальта, отвечающего за магнитные свойства.
Цель работы — установить, каким образом подобные модификации сказываются на структуре и характеристиках материала, после чего определить оптимальные комбинации компонентов.
Руководитель проекта Дарья Шерстюк отмечает, что накопленных научных сведений пока недостаточно. Особенно слабо изучено воздействие галлия и индия на ферриты такого типа.
В состав исследовательской группы входят три человека: руководитель, молодой ученый и аспирант. Средства гранта РНФ будут направлены на приобретение расходных материалов для опытов, а также на участие в научных конференциях.
В течение двух лет коллектив планирует опубликовать как минимум четыре научные статьи.
Проект имеет и прикладное значение. В числе возможных партнеров упоминаются предприятия Челябинской области, занимающиеся выпуском датчиков и контрольно-измерительной аппаратуры. Если характеристики ферритов удастся улучшить, полученные результаты могут быть использованы при разработке отечественных компонентов для высокочастотной электроники.