Исследование электродинамических параметров функциональных материалов в широком диапазоне частот при сверхнизких температурах

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-79-10115

НазваниеИсследование электродинамических параметров функциональных материалов в широком диапазоне частот при сверхнизких температурах

Руководитель Клыгач Денис Сергеевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" , Челябинская обл

Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-301 - Электрофизика, электрофизические системы

Ключевые слова Функциональные материалы, электромагнитные параметры, измерения, сверхнизкие температуры, СВЧ, магнитная проницаемость, диэлектрическая проницаемость

Код ГРНТИ29.05.33, 29.03.35, 29.19.23

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В соответствии со Стратегией научно-технического развития РФ по направлению Н6 "Связанность территории Российской Федерации за счет создания интеллектуальных транспортных и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики" необходимо разработать материалы, которые будут обладать заданными электродинамическими, механическими свойствами при отрицательных температурах. Для Антарктики до "минус" 80 градусов Цельсия. Для космического пространства диапазон температур может составлять от "плюс" 200 до "минус" 270 градусов Цельсия. Целью работы является создание новых материалов с заданными электромагнитными характеристиками в СВЧ диапазоне. Такие материалы широко используются в настоящее время в технических приложениях в качестве поглотителей или концентраторов электромагнитного поля. СВЧ-поглотители применяются для борьбы с электромагнитными помехами, обеспечения электромагнитной совместимости. В данном проекте предполагается провести исследования электрических и магнитных свойств различных материалов в широком диапазоне частот от 1 до 50 ГГц при температурах от "минус" 200 до "плюс" 20 градусов Цельсия. Заявляемый Проект предполагает проведение исследований по следующим направлениям: – экспериментальное и теоретическое исследование частотной дисперсии СВЧ материальных параметров композитных материалов; – экспериментальное и теоретическое исследование частотной дисперсии диэлектрической проницаемости порошковых материалов и композитных материалов в широком температурном диапазоне; – модернизация методов измерения магнитной проницаемости в СВЧ диапазоне. Для порошкообразного материала, частотные зависимости будут зависеть от множества факторов: размер частиц материала, количество материала в линии передачи, какая линия передачи используется в измерении, переотражения электромагнитных волн в линии передачи. Все эти вопросы не были исследованы при измерении параметров порошкообразного материала в статьях. При этом описанные исследования проводились при температуре окружающего воздуха 20-25 градусов Цельсия. Будет проведена модернизация методов измерения СВЧ материальных параметров для увеличения их точности и расширения рабочего СВЧ диапазона в области высоких (миллиметровые длины волн) и низких (дециметровые длины волн) частот. Также будут рассмотрены требования к частотным зависимостям электрической и магнитной проницаемости, соответствующие потребностям различных технических приложений, таких как разработка индуктивных элементов, трансформаторов и материалов, обеспечивающих электромагнитную совместимость оборудования, и будет проведена оптимизация параметров материалов для получения как можно более полного соответствия этим требованиям. Результаты проведённых исследований будут использованы для создания новых материалов и покрытий с уникальными функциональными свойствами.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. М.А. Алмессиере, Ю. Слимани, Х. Аттья, С.И.М. Шейх, Али Садаят, М.Г. Вахитов, Д.С. Клыгач, М.Серткол, А. Байкал, А.В. Труханов Alterations in the magnetic and electrodynamic properties of hard-soft Sr0.5Ba0.5Eu0.01Fe12O19/NixCuyZnwFe2O4 nanocomposites Journal of Materials Research and Technology, Volume 15, November–December 2021, Pages 1416-1429 (год публикации - 2021)
10.1016/j.jmrt.2021.08.137

2. М.А. Алмиссере, Ю. Слимани, Н.А. Алгороу, М.Г. Вахитов, Д.С. Клыгач, А. Байкал, Т.И. Зубарь, С.В.Труханов, А.В. Труханов, Х. Аттья, М. Серткол, И.А. Аувай Tuning the structure, magnetic and high frequency properties of Sc-doped Sr0.5Ba0.5ScxFe12-xO19/NiFe2O4 hard/soft nanocomposites Advanced Electronic Materials (год публикации - 2022)

3. Клыгач Д., Вахитов М., Хашимов А., Дударев Н., Фомин Д., Шестаков А. Permittivity Measurement for Powder Materials Using a Volumetric Strip-slot Junction 2021 International Conference Engineering and Telecommunication, En and T 2021, 2021 International Conference Engineering and Telecommunication (En&T) (год публикации - 2021)
10.1109/EnT50460.2021.9681795

4. Малкин А., Чечёткин В., Коротков А., Князев Н., Вахитов М., Клыгач Д. The Method for Measuring the Permittivity to Assess the Influence of External Factors 29th Telecommunications Forum, TELFOR 2021, 29th Telecommunications Forum, TELFOR 2021, Код 176031 (год публикации - 2021)
10.1109/TELFOR52709.2021.9653257

5. КУЗЬМИН ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, БЫЧКОВ ИГОРЬ ВАЛЕРЬЕВИЧ, ВАХИТОВ МАКСИМ ГРИГОРЬЕВИЧ, КЛЫГАЧ ДЕНИС СЕРГЕЕВИЧ REFLECTION OF MICROVAWES FROM THIN FILM OF VANADIUM DIOXIDE ЧЕЛЯБИНСКИЙ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, Том: 7, Номер: 1, Год: 2022, Страницы: 123-130 (год публикации - 2022)
10.47475/2500-0101-2022-17109

6. АЛГОРИТМ ПРОВЕРКИ АДЕКВАТНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ALGORITHM FOR VERIFYING THE MEASUREMENTS Bulletin of the South Ural State University, Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, Том 15, Выпуск 3, Страницы 134 - 141 (год публикации - 2022)
10.14529/mmp220310

7. Влияние иона индия на структурные, магнитные и электродинамические свойства ферритов наношпинели Co-Ni The impact of indium ion on structural, magnetic, and electrodynamic traits of Co-Ni nanospinel ferrites Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Том 562, 15 November 2022 ,Номер статьи 169782 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jmmm.2022.169782

8. Ю. Слимани, М.А. Альмесьер, А. Байкал, С.Э. Алсулайм, С.В. Труханов, Д.С. Клыгач, Т.И. Зубарь, М.Г. Вахитов, А.В. Труханов, Р. Джерми, А. Уль-Хамид Magnetic and microwave properties of Co0.5Ni0.5Fe2-xScxO4 (0.0 ≤ x ≤ 0.1) nanosized spinel ferrites Inorganic Chemistry Communications, Volume 151, May 2023, 110574 (год публикации - 2023)
10.1016/j.inoche.2023.110574

9. Мунира А. Альмесьер, Яссин Слимани, Нора А. Алгару, Максим Вахитов, Айше Демир Коркмаз, Абдулхади Байкал, Денис Клыгач, Татьяна Зубар, Анвар Уль-Хамид, Сергей Труханов, Алексей Труханов Impact of the indium content on structural, magnetic, and electrodynamic properties of nanocomposites based on In-substituted Sr hexaferrite and Ni–Zn spinel ferrite with excellent absorption characteristics Ceramics International, 49(8), pp. 12885–12894 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ceramint.2022.12.160.

10. М. А. Альмесьер, Ю. Слимани, А. Демир Коркмаз, А. Байкал, М.Г. Вахитов, Д. С. Клыгач, С. В. Труханов, А. В. Труханов Influence of phase ratio on structural, magnetic, and microwave characteristics of hard/soft SrEr0.01Cr0.01Fe11.98O19/NiFe2O4 magnetic nanocomposites applied physics a: materials science and processing, 129(3), 187 (год публикации - 2023)
10.1007/s00339-023-06477-5

11. Д. А. Кузьмин, М. О. Усик, И. В. Бычков, М. Г. Вахитов, Д.С. Клыгач ОТРАЖЕНИЕ СВЧ-ВОЛН ОТ СЛОЯ КОМПОЗИТА VO2 SiO2 В ОКРЕСТНОСТИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА Челябинский физико-математический журнал, 2023. Т. 1, вып. 2. С. 78–88. (год публикации - 2023)

12. А. Малкин, А. Коротков, В. Чечеткин, Н. Князев, М. Вахитов, Д. Клыгач Measuring system for studying the frequency dependence of the complex permittivity of dielectric solids and bulk materials in the temperature rang 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON) (год публикации - 2023)
10.1109/SIBIRCON56155.2022.10017056

13. Николай Дударев; Дмитрий Фомин; Денис Клыгач; Максим Вахитов; Святослав Дударев; Александр Дударев Device for Measuring Dielectric Properties of Powder Materials Based on the Strip Transmission Line 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON) (год публикации - 2023)
10.1109/SIBIRCON56155.2022.10017118

14. М.А. Альмессьер, Ю. Слимани, А. Байкал, Х. Гунгунес, С. Калискан, М.Г. Вахитов, Д.С. Клыгач, Т.И. Зубарь, С.В. Труханов, А.В. Труханов, А. Уль-Хамид Impact of Sc3+/In3+ ions co-substitution on structural, magnetic, and microwave features of SrFe12O19 hexaferrites Journal of Alloys and Compounds, 968 (2023) 172197 (год публикации - 2023)
10.1016/j.jallcom.2023.172197

15. Ю. Слимани, М.А. Альмессьер (Мунира), Д.С. Клыгач, А. Байкал, Т.И. Зубарь, С.В. Труханов, С. Чалискан, А.В. Труханов, М. Амир Structural, magnetic, and microwave features of Sc3+ ions substituted Sr0.5Ba0.5Fe12O19 nanohexaferrites Journal of Alloys and Compounds, Journal of Alloys and Compounds 976 (2024) 173138 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jallcom.2023.173138

16. Мустафа А. Дарвиш, Марва М. Хусейн, Самия А. Саафан, Х. Ф. Абошейаша, Валаа Абд-Элазием, Денис С. Клыгач, Сергей В. Труханов, Татьяна И. Зубар, Алекс В. Труханов Modulating microwave attributes of Ba1−xSrxTiO3 nanoparticles: Insights into strontium concentration, structural intricacies and electromagnetic dynamics Nano-Structures & Nano-Objects, Nano-Structures & Nano-Objects 37 (2024) 101096 (год публикации - 2024)
10.1016/j.nanoso.2024.101096

Публикации