湖北日報訊 （記者張歆、通訊員張虎琛、耿文瀟）4月12日從武漢科技大學(xué)獲悉，該校李享成師生團隊采用磁性吸波材料，設(shè)計出“FeCoRu”（鐵鈷釕）三元合金薄膜，給芯片披上“防護衣”，能吸收90%以上無用電磁波，吸波性能超過國際前沿芯片生產(chǎn)公司10個百分點。
無線通信基于特定的電磁波頻段。自然界的電磁波頻段豐富且互相干擾，電視機屏幕出現(xiàn)雪花點、手機聽筒傳來雜音等現(xiàn)象，都可能是電磁波干擾導(dǎo)致的。要讓通信穩(wěn)定，就需屏蔽無用的電磁波。
鐵和鈷是常見的磁性元素，釕則是一種稀有貴金屬，近5年才被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)具有室溫鐵磁性。將釕和鐵、鈷結(jié)合制作薄膜并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，有兩個難點，一是要通過理論計算獲得釕的最佳摻雜比例，二是要通過裝置改進與工藝優(yōu)化，實現(xiàn)高密度高取向薄膜的均質(zhì)生產(chǎn)。
在武漢科技大學(xué)，李享成師生團隊經(jīng)過多次計算模擬與實驗驗證發(fā)現(xiàn)，釕的摻雜比例在1%左右時，吸收電磁波的效率最高，達到97%。由于電磁波以固定角度發(fā)射，團隊測算，磁粉實現(xiàn)分層平行排列時，電磁波通過薄膜時，薄膜吸波效果最好。
“整片磁粉薄膜厚度是200微米，在電子顯微鏡下，它其實由13層薄膜組成，磁粉也不是顆粒狀的粉末，而是呈現(xiàn)片狀。”團隊成員、研三學(xué)生鄔園園介紹，薄膜由三元合金磁粉和樹脂材料黏合而成，磁粉在樹脂中無序排列，互相交錯，會降低電磁波吸收效率。
為了讓磁粉實現(xiàn)層層堆疊，有序排列，該團隊推導(dǎo)“FeCoRu”片狀磁粉的磁場取向，首創(chuàng)“扭矩模型”，通過旋轉(zhuǎn)磁場干預(yù)，讓磁粉呈現(xiàn)平行定向排列，并研發(fā)相關(guān)裝置，在薄膜生產(chǎn)中實時監(jiān)測磁場分布，保證均質(zhì)生產(chǎn)。
據(jù)悉，該科研成果依托于武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，已完成實驗室制備，進入工廠中試，下一步著重攻關(guān)薄膜和芯片的集成與封裝。
