УПРАВЛЯЕМЫЕ МИКРОВОЛНОВЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОЛОК КОНЦЕПТУАЛЬНЫЙ ОБЗОР, ЭКСПЕРИМЕНТ И ПОСТАНОВКА НОВЫХ ЗАДАЧ

ДМИТРИЙ МАХНОВСКИЙ & ЛАРИСА ПАНИНА

University of Plymouth, United Kingdom Ноябрь 2005

Настоящая работа носит программный характер. Основные физические принципы, определяющие поведение управляемых микроволновых композитов на основе ферромагнитных проводов, уже были установлены ранее. Теперь необходимо акцентировать внимание на принципиальных моментах и ответить на ряд актуальных технологических вопросов, а также наметить постановку новых задач. Наше рассмотрение мы начинаем с обзора дисперсионных характеристик проволочных композитов и их классификации с тем, чтобы мотивировать дальнейшие экспериментальные и теоретические исследования. Новое приложение для ферромагнитных проволок в качестве включений в управляемых композитах стимулирует углубленное изучение их магнитостатических и высокочастотных свойств в совершенно необычном ракурсе. Теперь акцент делается на излучательные характеристики тонких ферромагнитных проводов, которые, в свою очередь, определяются их проводящими и магнитостатическими свойствами. Такое сложное взаимное проникновение различных характеристик определяет богатый набор эффективных свойств новых материалов, а также их разнообразные приложения. При этом удается преодолеть целый ряд возражений, связанных с ферромагнитными проволоками в стеклянной оболочке:

  • Большой разброс материальных параметров проволок перестает играть критическую роль, т.к. микроволновый отклик от композита в свободном пространстве представляет собой усредненную характеристику от большого числа проволок. В неформальном разговоре, любой специалист по микропроводам обязательно отметит, что разброс параметров в существующих проволоках делает весьма затруднительным их практическое использование для массового производства сенсоров контактного типа. Речь идет о разбросе параметров даже на одной катушке провода. Плюс к этому – их стеклянная оболочка, которая затрудняет пайку.
  • Для изготовления композитов потребуется большое количество провода, что подразумевает производство. Для сравнения: всего лишь одной катушки провода может вполне хватить по метражу для производства сотни сенсоров! Разумеется, вокруг такого «скромного спроса» не может возникнуть крупная фирма по производству, которая будет готова инвестировать в изучение проводов. Правда, большое производство могло бы быть востребовано для би-стабильных проводов, которые предполагается использовать в качестве магнитных меток. Но и здесь проблем больше, чем окончательных решений. К тому же, недавний прогресс с активными RF tags и их радикальным удешевлением лишает магнитные метки всякой перспективы для широкого использования.
  • Ферромагнитные провода являются принципиальными конструктивными элементами в управляемых композитах, и не могут быть заменены никакими другими материалами. Напротив, в сенсорах, магнитные тонкопленочные элементы составляют серьезную конкуренцию проволокам и, скорее всего, выиграют ее как по чувствительности, так и по технологичности использования.

Таким образом, именно в управляемых композитах проявляется огромное богатство магнитных эффектов ферромагнитных проводов в стеклянной оболочке, которые оказываются полностью востребованными!

Пользуясь случаем, авторы хотят поблагодарить:

Владимира Ларина, директора MFTI Ltd (Кишинев, Молдова), за финансирование экспериментальных исследований по управляемым композитам и общее техническое руководство исследовательским проектом,

Юлию Незвинскую, Алексея Раца, Руслана Таукчи, Лилиана Кику, Александра Бурунченко, Татьяну Ларину и Романа Александрова, MFTI Ltd, за участие в создании микроволновой измерительной установки, проведение экспериментов и решение целого ряда технологических проблем, связанных с получением проволочных образцов,

Ефима Бадинтера, директора ELIRI Institute (Кишинев, Молдова) и Юлиана Колпаковича, ELIRI Institute, за общую поддержку проекта и за предоставленную возможность работать с микроволновой аппаратурой в ELIRI Institute,

Аркадия Жукова и Карлоса Гарсия, University of San Sebastian (Испания), а также Сергея Сандакчи, Sensors Technology Ltd (Великобритания), за проведенные измерения высокочастотных свойств ферромагнитных проволок в стеклянной оболочке.

Весь документ: Survey.pdf