Development of a Wideband Microwave Absorber - Contributing to the Internet of Things Society Through Dual-phase Engineering

宽带微波吸收器的开发——通过双相工程为物联网社会做出贡献

基本信息

批准号：
19H05620
负责人：
杉本諭
金额：
$ 102万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-26 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ソフト磁性相・ハード磁性相を含み、その二相組織が制御されたモディファイド磁性微粒子によって、次世代通信帯域で機能できる広帯域かつ薄型の電波吸収体の開発を目的とする。令和3（2021）年度は、メカニカル混合を継続するほか、アークプラズマ蒸着法（APD）、有機金属分解法、エアロゾルデポジション法（AD）などのコーティング技術を駆使し、交換結合の効果も検証したモディファイド磁性粒子を作製することを試みる。また、二相分離変態を利用した複合組織からなるモディファイド磁性粒子も作製する。これらの組織、磁気特性、高周波特性を調べ、その可能性を検討した。その結果、APD法によって、コアをハード磁性相のCoFe2O4（以下CFOと略す）、シェルをソフト磁性相のFeとしたモディファイド粒子の作製に成功した。得られた粉末を用いて樹脂複合体を作製し、高周波磁気特性を測定したところ、シェル相の分率変化によってノイズ吸収周波数をシフトできることが明らかになった。また、AD法によりグラフェンとFeからなる複合膜の作製に成功し、組成を変化させることによって複合膜の面抵抗の制御が可能となり、高い電磁ノイズ抑制効果を得ることができた。さらにFe-Cr-Co系合金のスピノーダル分解を用いて、非強磁性のCrリッチ相（α2）相内に単磁区粒子サイズの強磁性FeCoリッチ相（α1）を出現させた二相分離組織を有する粉末の作製し成功した。この粉末において最終時効処理温度を制御することによって両相間の組成差を変化させることができ、その結果、目的周波数にチューナブルに対応できる電磁波吸収体になることが分かった。この結果は、二相分離変態を示す合金においてGHz帯の電磁波吸収体になることを示したものであり、世界初の結果であると考えられる。

本研究的目的是开发一种宽带且薄的无线电波吸收体，该吸收体可以使用包含软磁相和硬磁相的改性磁性粒子，在下一代通信频段中发挥作用，并且其两相结构受到控制。 2021年，除了继续机械混合之外，我们还将利用电弧等离子体沉积（APD）、有机金属分解和气溶胶沉积（AD）等涂层技术来验证交换耦合的效果，我们将尝试创建改性磁性颗粒。。我们还将利用两相分离转化来创建具有复合结构的改性磁性颗粒。我们研究了这些结构、磁性和高频特性，并考虑了它们的可能性。结果，利用APD法，成功地制造了以CoFe2O4（以下简称为CFO）为核的硬磁相、以Fe壳为软磁相的改性粒子。当使用所获得的粉末制造树脂复合材料并测量其高频磁性能时，清楚的是，可以通过改变壳相的分数来改变噪声吸收频率。此外，我们利用AD方法成功制备了由石墨烯和Fe制成的复合膜，通过改变成分，我们能够控制复合膜的方块电阻并获得高电磁噪声抑制效果。此外，通过使用 Fe-Cr-Co 合金的旋节线分解，我们创建了一种两相分离结构，其中具有单一磁畴晶粒尺寸的铁磁富 FeCo 相 (α1) 出现在非铁磁富 Cr 相中。成功制备出相(α2)。研究发现，通过控制该粉末的最终时效处理温度，可以改变两相之间的成分差异，从而获得能够对目标频率做出可调谐响应的电磁波吸收体。该结果表明，表现出两相分离转变的合金可以成为GHz频段的电磁波吸收体，并且被认为是世界上第一个这样的结果。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Permeability and Noise Suppression Property of Resin Composite with Fe Flake

铁片复合树脂的磁导率和噪声抑制性能

DOI：
10.1541/ieejfms.142.45
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
豊田雄一朗;阿加賽見;佐藤光晴;松浦昌志;手束展規;遠藤恭;杉本諭
通讯作者：
杉本諭

グラフェン複合 AD 膜の作製と近傍界ノイズ抑制効果

石墨烯复合AD薄膜的制备及近场噪声抑制效果

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邉　雅人;佐藤光晴;松浦昌志;杉本諭
通讯作者：
杉本諭

永久磁石材料の高性能化・多機能化に関する研究

提高永磁材料性能和多功能性的研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉本　諭
通讯作者：
杉本　諭

Selective Formation of α-Fe(II) Sites on Fe-Zeolites through One-Pot Synthesis.

通过一锅合成在铁沸石上选择性形成 α-Fe(II) 位点。

DOI：
10.1021/jacs.1c07590
发表时间：
2021-09-27
期刊：
Journal of the American Chemical Society
影响因子：
15
作者：
Max L. Bols;J. Devos;Hannah M. Rhoda;Dieter Plessers;E. Solomon;R. Schoonheydt;B. Sels;M. Dusselier
通讯作者：
M. Dusselier

電磁波吸収ならびに電磁ノイズ抑制材料

电磁波吸收及电磁噪声抑制材料