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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05620/
• 关键词: 電磁波吸収体; 透磁率; 反射損失; 伝送減衰率; 微粒子; 誘電率; 飽和磁化; 保磁力; 電磁ノイズ抑制体; 複合

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。

This study aims at the development of thin radio wave absorbers in the next generation communication domain, including the magnetic phase, the magnetic phase and the two-phase structure. In the year of Order 3 (2021), we will conduct research on the production of magnetic particles by the method of mixing, evaporation (APD), organic metal decomposition (OM), evaporation (AD), and exchange bonding. Two phase separation states are used to make magnetic particles. The structure, magnetic properties, high frequency characteristics, and the possibility are discussed. As a result, the APD method was successfully used to manufacture CoFe2O4 (CFO) and Fe2O4 particles. The powder was prepared by using a resin composite, and the high frequency magnetic properties were measured. The composite film was successfully fabricated by AD method, and the surface resistance of composite film was successfully fabricated by AD method. In addition, Fe-Cr-Co alloy powder was successfully prepared by using Fe-Cr-Co alloy powder as the phase of Fe-Cr-Co (α2), Fe-Cr-Co (α1) and Fe-Cr-Co (α2). The final processing temperature of the powder is controlled by the composition difference between the phases. The results show that the alloy is an electromagnetic wave absorber in the GHz band.

项目成果

Development of an alternative approach for electromagnetic wave absorbers using Fe-Cr-Co alloy powders

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.163920
• 发表时间: 2022-01-29
• 期刊: JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
• 影响因子: 6.2
• 作者: Ajia, Saijian;Asa, Hirotaka;Sugimoto, Satoshi
• 通讯作者: Sugimoto, Satoshi

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

• 发表时间: 2019
• 作者: He Yuxing;Macchiarella Giuseppe;Ma Zhewang;Yoshikawa Nobuyuki;野地博行;杉本 諭
• 通讯作者: 杉本 諭

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: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials
• 作者: M. Kuniyoshi;K. Murase;I. Nagaoka;K. Sano;M. Tanaka;T. Yamashita;and A. Fujimaki;小林兼好;T.Ogawa;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: 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

麻くん 粉協秋大会 優秀講演発表賞受賞!!

浅佐君荣获Koukyo秋季会议最佳演讲奖！！

グラフェン複合材料およびその製造方法

石墨烯复合材料及其制造方法

• 发表时间: 2021