Измерение поля эффективной магнитной анизотропии и ширины линии ферромагнитного резонанса на частоте ФМР в магнитноодноосных гексагональных ферритах

Рассмотрены вопросы метрологии и определения магнитных величин. Представлены разработанные методики измерения поля эффективной магнитной анизотропии НАэфф и ширины линии ферромагнитного резонанса ∆Н магнитноодноосных гексагональных ферритов в рабочем диапазоне частот СВЧ-диапазона электромагнитных волн. Методики позволяют определить Н_Аэфф в диапазонах 10—23 и 28—40 кЭ и ∆Н в диапазоне 0,5—5,0 кЭ. Первая методика (методика измерения в свободном пространстве в трехмиллиметровом диапазоне длин волн) реализована в диапазоне частот 78,33—118,1 ГГц. Вторая методика (методика с использованием микрополосковой линии передачи) — в диапазоне частот от 25 до 67 ГГц.
Апробация методик на поликристаллических образцах гексагональных ферритов бария и стронция (как номинального состава, так и сложнозамещенных) с высокой степенью магнитной текстуры, а также сравнение результатов измерений с результатами, полученными с применением общепринятых методик измерений на сферических образцах, показали высокую точность и надежность разработанных методик.

магнитная кристаллографическая анизотропия, ферромагнитный резонанс, магнитоодноосные гексагональные ферриты, методика измерения в свободном пространстве, методика с использованием микрополосковой линии передачи

1. Щербаков С. В. Развитие СВЧ-электроники в рамках реализации государственных программ / Электроника и микроэлектроника СВЧ: Сб. статей VI Всеросс. конф. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017. С. 15—23.

2. Щербаков С. В. Развитие СВЧ-электроники в России // Материалы научно-техн. конф. «СВЧ-электроника-2016». Фрязино, 2016.

3. Мальцев П., Шахнович И. СВЧ-технологии — основа электроники будущего. Тенденции и рынки // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2015. № 8. С. 72—84.

4. Викулов И. Радиоэлектронные системы АФАР: направления развития и применения // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2017. № 5. С. 126—134.

5. Устинов А., Кочемасов В., Хасьянова Е. Ферритовые материалы для устройств СВЧ-Электроники. Основные критерии выбора // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2015. № 8. С. 86—92. URL: http://www.electronics.ru/files/article_pdf/4/article_4907_795.pdf

6. Харинская М. Микроволновые ферритовые материалы. Ну как без них СВЧ-приборам обойтись! // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2000. № 1. С. 24—27. URL: http://www.electronics.ru/files/article_pdf/1/article_1518_892.pdf

7. Летюк Л. М., Костишин В. Г., Гончар А. В. Технология ферритовых материалов магнитоэлектроники. М.: МИСиС, 2005. 352 с.

8. Анциферов В. Н., Летюк Л. М., Андреев В. Г., Гончар А. В., Дубров А. Н., Костишин В. Г., Майоров В. Р., Сатин А. И. Проблемы порошкового материаловедения. Ч. V. Технология производства порошковых ферритовых материалов: учебник для студентов вузов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 408 с.

9. Яковлев Ю. М., Генделев С. Ш. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике. М.: Сов. радио, 1975. 360 с.

10. Kostishyn V. G., Korovushkin V. V., Chitanov D. N., Korolev Yu. M. Obtaining and properties of hexaferrite BaFe12O19 for high-coercivity permanent magnets and substrates microstrip microwave devices of mm-range // J. Nano- Electron. Phys. 2015. Т. 7, № 4. С. 04057-1—04057-47. URJ: http://nbuv.gov.ua/UJRN/jnef_2015_7_4_59

11. Andreev V. G., Kostishyn V. G., Ursulyak N. D., Nalogin A. G., Kudashov A. A. Influence of modes shredding of source components by processes to synthesis and activity of powder sintering hexaferrite // J. Nano- Electron. Phys. 2015. Т. 7, № 4. С. 04070. URL: https://jnep.sumdu.edu.ua/download/numbers/2015/4/articles/jnep_2015_V7_04070.pdf

12. Kostishyn V. G., Panina L. V., Timofeev A. V., Kozhitov L. V., Kovalev A. N., Zyuzin A. K. Dual ferroic properties of hexagonal ferrite ceramics BaFe12O19 and SrFe12O19 // J. Mag. Mag. Mater. 2016. V. 400. P. 327—332. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.09.011

13. Kostishyn V. G., Panina L. V., Kozhitov L. V., Timofeev A. V., Kovalev A. N. Synthesis and multiferroic properties of M-type SrFe12O19 hexaferrite ceramics // J. Alloys Compd. 2015. V. 645. P. 297—300. DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.05.024

14. Trukhanov A. V., Trukhanov S. V., Kostishyn V. G., Panina L. V., Korovushkin V. V., Turchenko V. A, Vinnik D. A., Yakovenko E. S., Zagorodnii V. V., Launetz V. L., Oliynyk V. V., Zubar T. I., Tishkevich D. I., Trukhanova E. L. Correlation of the atomic structure, magnetic properties and microwave characteristics in substituted hexagonal ferrites // J. Mag. Mag. Mater. 2018. V. 462. P. 127—135. DOI: 10.1016/j.jmmm.2018.05.006

15. Trukhanov A. V., Kostishyn V. G., Panina L. V., Korovushkin V. V., Turchenko V. A., Thakur P., Thakur A., Yang Y., Vinnik D. A., Yakovenko E. S., Matzui L. Yu., Trukhanova E. L., Trukhanov S. V. Control of electromagnetic properties in substituted M-type hexagonal ferrites // J. Alloys Compd. 2018. V. 754. P. 247—256. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.04.150

16. Trukhanov A. V., Panina L. V., Trukhanov S. V., Kostishyn V. G., Turchenko V. A., Vinnik D. A., Zubar T. I., Yakovenko E. S., Macuy L. Yu., Trukhanova E. L. Critical influence of different diamagnetic ions on electromagnetic properties of BaFe12O19 // Ceramics International. 2018. V. 44, Iss. 12. P. 13520—13529. DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.04.183

17. Данилин А. А. Измерения в технике СВЧ: учеб. пособие для вузов. М.: Радиотехника, 2008. 184 с.

18. Андронов Е. В., Глазов Г. Н. Теоретический аппарат измерений на СВЧ: Т. 1. Методы измерений на СВЧ. Томск: ТМЛ-Пресс, 2010. 804 с.

19. Дансмор Дж. П. Измерения параметров СВЧ-устройств с использованием передовых методик векторного анализа цепей. М.: Техносфера, 2018. 736 с.

20. Чечерников В. И. Магнитные измерения. М.: МГУ, 1969. 388 с.

21. Метод измерения эффективного поля анизотропии и ширины полосы ферромагнитного резонанса магнитно-одноосных ферритов в рабочем диапазоне температур: Методика измерения (рег. № 012.991-023, 1986 г., АО «НПП «Исток» им. Шокина»).

22. Семенов А. С., Семенов М. Г., Мясников А. В., Налогин А. Г. Метрологическое обеспечение разработок ферритовых материалов для сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн // Электроника и микроэлектроника СВЧ. СПб.:Санкт-Петербургский гос. ун-т «ЛЭТИ», 2017. Т. 1, № 1. С. 27—31.