Projekti / Programi
Aktivna prevleka za zaščito pred elektromagnetnim sevanjem
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.21.00 |
Tehnika |
Tehnološko usmerjena fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
elektromagnetno sevanje, absorpcija, aktivna zaščita, širokopasovno frekvenčno območje
Raziskovalci (9)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
91.577 |
Povzetek
Ozadje: Naše okolje je preplavljeno z elektromagnetnimi (EM) polji, ki jih oddajajo človeški viri. Ustrezni EM spekter se razteza od nekaj kHz, npr. pomorske komunikacije, do stotin GHz, ki se uporabljajo v satelitski komunikaciji. Z nenehno rastjo števila elektronskih naprav v našem vsakdanjem življenju postaja EM sevanje vse bolj moteče. Poleg tega postajajo integrirana vezja vse gostejša, zaradi česar so po eni strani vedno močnejši viri neželenega EM sevanja, po drugi strani pa so zaradi majhnih dimenzij vse bolj občutljiva na moteče EM sevanje. V večini primerov se lahko izognemo motečemu EM sevanja z uporabo EM radiacijske zaščite, ki zagotavlja trajno zaščito pred EM sevanjem. Vendar, kadar se potreba po visoki občutljivosti in močnem sevanju izmenjuje, npr. v načinu prenosa/sprejemanja mobilnega telefona ali v nadzornih in senzorskih aplikacijah, bi bila zelo zaželena dodatna možnost nadzora učinkovitosti zaščite. Cilji: Tu predlagamo razvoj širokopasovne (kHz-THz) zaščite pred EM sevanjem, ki se jo lahko aktivira na zahtevo. Izvirnost predloga je v tem, da temelji na izkoriščanju izjemnih absorpcijskih lastnosti večplastnih magnetnih materialov. Preboj predstavlja uvedba zunanjega nadzora absorpcije EM-sevanja v površinski prevleki, kar trenutno ni na voljo. Naše nedavno odkritje je namreč pokazalo, da vrsta magnetnih monokristalov - tako imenovanih večplastnih metamagnetov - v magnetnem polju absorbira EM sevanje v zelo širokem frekvenčnem območju, tj. med 1 kHz in 500 GHz pri 30 K. Glede na visoko stopnjo tehnologije rasti večplastnih nanosov je načeloma mogoče doseči napredek preko obstoječih tehnoloških zmožnosti s sintezo umetnih metamagnetov, ki posnemajo odziv monokristala že pri sobni temperaturi. Najpomembneje je to, da ta pristop omogoča visoko stopnjo prilagodljivosti; na primer, jakosti sklopitve med plastmi določa moč magnetnega polja, ki je potrebna za vklop absorpcijske faze. Posledično lahko dosežemo absorpcijo EM sevanja pri točno določenih temperaturah in magnetnih poljih. Pristop: Naš projekt je sestavljen iz treh faz. V prvi fazi bomo optimizirali sintezo metamagnetnih večplastnih slojev s prilagajanjem materialnih parametrov in debelin plasti, da bomo dosegli širokopasovno absorpcijo EM sevanja. V drugi fazi bomo raziskali magnetni fazni diagram in vzbuditve teh materialov kot funkcijo magnetnega polja, kar nam bo omogočilo identifikacijo in razlago glavnih absorpcijskih mehanizmov. Končno bomo izdelali prototip aktivne zaščite pred EM sevanjem, ki bo sestavljen iz metamagnetnega večplastnega sloja nanesenega na niz površinskih tuljavo, kar bo omogočalo preklapljanje med absorpcijskim in neabsorpcijskim magnetnim stanjem. Vpliv: Aktivna kontrola absorpcije EM sevanja bo odprla popolnoma nova področja uporabe, ki vključujejo zaščito pred viri sevanja, zaščito občutljive elektronike in napredne tehnologije prikrivanja. V širši sliki je mogoče predvideti, da se lahko razvijejo tudi druge smeri raziskav, kot je razvoj posebnih filtrirnih prevlek z nastavljivim frekvenčnim območjem in prilagodljivo površino.
