Электродинамический анализ коэффициента прохождения волны H 10 через пластины 3D-нанокомпозитов, содержащих массивы углеродных нанотрубок с магнитными наночастицами, в волноводе в условиях ферромагнитного резонанса
Автор: Макеева Г.С., Голованов О.А., Ширшиков Д.Н., Горлов Г.Г.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 1 т.17, 2014 года.
Бесплатный доступ
Построена математическая модель дифракции волноводных мод на образцах магнитных 3D-нанокомпозитов, содержащих массивы углеродных нанотрубок с магнитными наночастицами, с учетом обмена и граничных условий. На основе многоуровневой рекомпозиции автономных блоков с каналами Флоке разработан вычислительный алгоритм расчета S-параметров матрицы рассеяния для 3D-магнитной наноструктуры в волноводе. Методом автономных блоков с каналами Флоке получены результаты электродинамического расчета коэффициента прохождения волны H 10 через пластины наноматериалов на основе периодических 3D-решеток ориентированных углеродных нанотрубок с магнитными Co 80Ni 20 наночастицами в прямоугольном волноводе в зависимости от направления и величины внешнего постоянного магнитного поля, ориентации углеродных нанотрубок, взаимной ориентации постоянного и высокочастотного магнитных полей при различном числе инкапсулированных в углеродных нанотрубках с магнитными наночастицами в условиях ферромагнитного резонанса на частоте 26 ГГц.
Дифракция, коэффициент прохождения, углеродные нанотрубки, магнитные наночастицы, пластины наноматериалов, автономные блоки, ферромагнитный резонанс
Короткий адрес: https://sciup.org/140255847
IDR: 140255847
Electrodynamic analysis of transmission coefficient of H 10 mode through slabs of nanocomposites, containing arrays of carbon nanotubes with magnetic nanoparticles, in waveguide at condition of ferromagnetic resonance
The mathematical model of diffraction of wave modes on the samples of nanocomposites, based on arrays of carbon nanotubes with magnetic nanoparticles, was developed taking into account the exchange interaction and boundary conditions. The computational algorithm for calculation of scattering parameters of S-matrix for 3D magnetic nanostructures in waveguides was created by using the multilevel re-composition of autonomous blocks with Floquet channels. Using the numerical autonomous blocks with Floquet channels method the results of electrodynamic calculation of the transmission coefficients of H 10 mode through slabs of nanomaterials based on the periodic 3D-arrays of oriented carbon nanotubes with magnetic Co 80Ni 20 nanoparticles, in the rectangular waveguide, depending on the direction and the value of DC bias magnetic field at different orientation with respect to CNT axis and rf magnetic field for several values of the filling factor of encapsulated magnetic nanoparticles were obtained at condition of ferromagnetic resonance at frequency of f = 26 GHz.
Список литературы Электродинамический анализ коэффициента прохождения волны H 10 через пластины 3D-нанокомпозитов, содержащих массивы углеродных нанотрубок с магнитными наночастицами, в волноводе в условиях ферромагнитного резонанса
- Microwave absorption in nanocomposite material of magnetically functionalized carbon nanotubes / V.A. Labunov [et al.] // J. Appl. Phys. 2012. № 112. P. 024302.
- Резонансный характер взаимодействия многослойных углеродных нанотрубок с излучением миллиметрового диапазона волн / Л.Л. Вовченко [и др.] // Наносистеми, наноматерiали, нанотехнологii. Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies. 2011. Т. 9. № 4. С. 759.
- Shi C.X., Cong H.T. Tuning the coercivity of Fe-filled carbon-nanotube arrays by changing the shape anisotropy of the encapsulated Fe nanoparticles // J. Appl. Phys. 2008. № 104. P. 034307.
- Qin F., Brosseau C. A review and analysis of microwave absorption in polymer composites filled with carbonaceous particles // J. Appl. Phys. 2012. № 111. P. 061301.
- Multiband microwave absorption films based on defective multiwalled carbon nanotubes added carbonyliron/acrylicresin / Y. Lia [et al.] // Physica B. 2009. № 404. P. 1343.
- Zhao D.-L., Li X., Shen Z.-M. Microwave absorbing property and complex permittivity and permeability of epoxy composites containing Ni-coated and Ag filled carbon nanotubes // Composites Science and Technology. 2008. № 68. P. 2902-2908.
- Novel composite of Co/carbon nanotubes: synthesis, magnetism and microwave absorption properties / Z. Zheng [et al.] // Solid State Sciences. 2008. № 10. P. 316-320.
- Microwave response of FeCo/carbon nanotubes composites / Z. Han [et al.] // J. Appl. Phys. 2011. № 109. P. 07A301.
- Preparation and electromagnetic interference shielding characteristics of novel carbon-nanotube/siloxane/poly-(urea urethane) nanocomposites / C.-C.M. Ma [et al.] // Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2005. V. 43. №. 4. P. 345-358.
- Microwave absorption enhancement and complex permittivity and permeability of Fe encapsulated within carbon nanotubes / R.C. Che [et al.] // Adv. Mater. 2004. V. 16. № 5. P. 401-405.
- Голованов О.А., Макеева Г.С. Метод автономных блоков с магнитными нановключениями и каналами Флоке для математического моделирования магнитных наноструктур с учетом обмена и граничных условий // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 12. С. 1421-1428.
- Никольский В.В., Никольская Т.И. Декомпозиционный подход к задачам электродинамики. М.: Наука, 1983. 304 с.
- Никольский В.В. Проекционные методы в электродинамике // Сборник научно-методических статей по прикладной электродинамике. М.: Высшая школа, 1977. С. 4.
- Никольский В.В. Вариационные методы для внутренних задач электродинамики. М.: Наука, 1967. 460 с.
- Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука, 1994. 464 с.
- Макеева Г.С., Голованов О.А. Математическое моделирование распространения электромагнитных волн в наноструктурированных гиромагнитных средах методом автономных блоков с магнитными нановключениями и каналами Флоке // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 12. С. 1455-1459.
