Физики исследовали магнитонастраиваемый материал в микроволновой области электромагнитного излучения

07.04.2026


Ученые физико-технического факультета СКФУ опубликовали статью в журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects (Q1).
Исследование посвящено изучению микроволновых свойств магнитодиэлектрических эмульсий в диапазоне частот 8,2–12 ГГц. Магнитодиэлектрическая эмульсия состоит из микрокапель воды, взвешенных в феррожидкости на основе углеводородов. При воздействии магнитного поля капли воды образуют анизотропную цепочечную структуру, которая сильно поглощает микроволновое излучение. Свойства поглощения эмульсии зависят от величины внешнего магнитного поля, концентрации капель и частоты излучения. Коэффициент поглощения может увеличиваться с ростом напряженности поля и концентрации эмульсии. Существует диапазон концентраций дисперсной фазы, при которых магнитное поле оказывает наибольшее влияние. Численное моделирование показало, что ключевым фактором, влияющим на рассеивание электромагнитной энергии в эмульсии, является взаимное расположение микрокапель воды. Для количественной интерпретации экспериментальных данных и описания структурного состояния магнитодиэлектрических эмульсий были использованы несколько принципиально разных математических моделей: модель эффективной среды, имитация линейных цепочек и прямое динамическое моделирование структуры. Было показано, что модель эффективной среды неприменима для определения коэффициента поглощения структурированных образцов в микроволновом диапазоне. Полная интерпретация экспериментальных данных возможна посредством численного моделирования волнового поля с учетом цепочечных структур. Для определения микрогеометрии структур используется прямое динамическое моделирование. Результаты исследований указывают на то, что магнитодиэлектрические эмульсии имеют перспективы применения в качестве поглотителей электромагнитного излучения.
С полноценной версией статьи можно ознакомиться по ссылке.