УДК: 
537.635; 537.622

СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ И РЕЗОНАНСНЫЕ ЧАСТОТЫ СТРУКТУРЫ «МАГНИТНОЕ НАНОКОМПОЗИТНОЕ ПОКРЫТИЕ – МИКРОПОЛОСКОВАЯ ЛИНИЯ»

Аннотация

В работе проведены результаты исследования спектров погло-щения СВЧ-мощности в структуре «магнитное нанокомпозитное покрытие – микрополосковая линия», содержащей наночасти-цы магнетита Fe3O4. По полученным спектрам поглощения определены характерные для структуры резонансные частоты, соответствующие максимуму поглощения СВЧ-мощности, и рассчитаны материальные параметры нанокомпозитного по-крытия: эффективная намагниченность, объемная фракция и поле магнитной кристаллографической анизотропии магнитных наночастиц в покрытии. Полученные в работе результаты мо-гут быть использованы при создании магнитных материалов, содержащих наноразмерные (порядка нескольких десятков на-нометров) частицы магнетита, для приборов и устройств, рабо-тающих в СВЧ-диапазоне радиоволн.


This paper aims to look into microwave absorption spectra of «mag-netic nanocomposite coating – microstrip line» structure, containing magnetite Fe3O4 nanoparticles. The resulted spectra allowed to define the specific resonance frequencies of the structure under investiga-tion and to figure out the material parameters of the nanocomposite coating, that are, an effective magnetization, a volume fraction of magnetic nanoparticles in the coating as well as a magnetic crystal-line anisotropy filed. The results of this work may be used to design new magnetic materials containing magnetite nanoparticles for novel microwave devices with enhanced properties.

Литература

1. Valenzuela R., Alvarez G., Mata-Zamora M. E. Microwave Properties of Ferromagnetic Nanostructu-res // J. of Nanosci. Nanotechnol. 2008. Vol. 8, № 6. P. 2827–2835.

2. Mathúna C. Ó., Ningning W., Kulkarni S., Roy S. Review of Integrated Magnetics for Power Supply on Chip (PwrSoC) // Power Electronics, IEEE Trans. on. 2012. Vol. 27, № 11. P. 4799–4816.

3. Ramprasad R., Zurcher P., Petras M., Miller M., Re-naud P. Magnetic properties of metallic ferromagnetic nanoparticle composites // J. Appl. Phys. 2004. Vol. 96, № 1. P. 519–529.

4. Aphesteguy J. C., Damiani A., Digiovanni D., Jaco-bo S. E. Microwave absorption behavior of a polyaniline magnetic composite in the X-band // Physica B :Condensed Matter. 2012. Vol. 407, № 16. P. 3168–3171.

5. Decher G. Fuzzy Nanoassemblies : Toward Layered Polymeric Multicomposites // Science. 1997. Vol. 277, № 5330. P. 1232–1237.

6. Voronin D. V., Borisova D., Belova V., Gorin D. A., Shchukin D. G.  Effect of Surface Functionalization of Metal Wire on Electrophysical Properties of Inductive Elements // Langmuir. 2012. Vol. 28, № 33. P. 12275–12281.

7. Гуревич А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и анти-ферромагнетиках.  М. : Наука, 1973. 592 c.

8. Skomski R., Hadjipanayis G. C., Sellmyer D. J. Effective Demagnetizing Factors of Complicated Particle Mixtures // IEEE Trans. Magn. 2007. Vol. 43, № 6. P. 2956–2958.

9. Sakuma H., Sato S., Gomimoto R., Hiyama S., Ishii K. Growth of magnetite epitaxial thin f lms by gas f ow sputtering and characterization by FMR // IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering. 2007. Vol. 2, № 4. P. 431–435.

10. Charilaou M., Winklhofer M., Gehring A. U. Simulation of ferromagnetic resonance spectra of linear chains of magnetite nanocrystals // J. Appl. Phys. 2011. Vol. 109, № 9. P. 093903-6.

11. Гуревич А. Г., Мелков Г. А. Магнитные колебания и волны.  М. : Физматлит, 1994. 464 c.

12. Guskos N., Anagnostakis E. A., Likodimos V., Bodzio-ny T., Typek J., Maryniak M., Narkiewicz U., Kucharewicz I., Waplak S. Ferromagnetic resonance and AC conductivity of a polymer composite of Fe3O4 and Fe3C nanoparticles dispersed in a graphite matrix //J. Appl. Phys. 2005. Vol. 97, № 2. P. 024304-6.

13. Найден Е. П., Итин В. И., Магаева А. А., Терехо-ва О. Г. Влияние старения на фазовый состав, структуру и магнитные свойства наноразмерных порошков оксидных ферримагнетиков // ФТТ. 2009. Vol. 51, № 8. С. 1576–1579.

14. Shilov V. P., Bacri J.-C., Gazeau F., Gendron F., Perzyn-ski R., Raikher Y. L. Ferromagnetic resonance in ferrite nanoparticles with uniaxial surface anisotropy // J. Appl. Phys. 1999. Vol. 85, № 9. P. 6642–6647.

15. Shilov V. P., Raikher Y. L., Bacri J. C., Gazeau F., Perzynski R. Effect of unidirectional anisotropy on the ferromagnetic resonance in ferrite nanopartic-les // Phys. Rev. B. 1999. Vol. 60, № 17. P. 11902–11905.

16. Grigoriev D., Gorin D., Sukhorukov G. B., Yashche-nok A., Maltseva E., Möhwald H. Polyelectrolyte/magnetite Nanoparticle Multilayers : Preparation and Structure Characterization // Langmuir. 2007. Vol. 23, № 24. P. 12388–12396.

Полный текст в формате PDF (на русском языке):