NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MỘT SỐ VẬT LIỆU HẤP THỤ SÓNG VI BA TRÊN CƠ SỞ TỔ HỢP VẬT LIỆU ĐIỆN MÔI La1,5Sr0,5NiO4 VỚI CÁC HẠT NANO TỪ
Vật liệu điện tử
Luận án này tập trung vào nghiên cứu và chế tạo vật liệu hấp thụ sóng vi ba (MAM) hiệu suất cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về che chắn nhiễu điện từ và công nghệ tàng hình trong dải tần số GHz. Với bối cảnh các thiết bị truyền thông không dây, phát sóng vệ tinh và ứng dụng quân sự đang phát triển, việc giảm thiểu ảnh hưởng của sóng điện từ trở nên cấp thiết. Nghiên cứu nhấn mạnh vai trò của vật liệu nano trong việc tăng cường khả năng hấp thụ sóng do các hiệu ứng bề mặt và hoạt tính cao.
Mục tiêu chính của luận án là chế tạo các hệ hạt nano (điện môi, ferrites, sắt từ, kim loại) và các hệ tổ hợp của chúng, tối ưu hóa quy trình công nghệ, khảo sát tính chất cơ bản và nghiên cứu các hiệu ứng hấp thụ sóng vi ba. Luận án hướng tới việc tìm kiếm và phát triển vật liệu mới có khả năng hấp thụ mạnh sóng vi ba (RL đạt -40 đến -60 dB, tương ứng hấp thụ trên 99,99%) bằng cách kết hợp đồng thời nhiều cơ chế hấp thụ.
Các kết quả nổi bật bao gồm việc chế tạo thành công các hệ hạt nano đơn pha như La1,5Sr0,5NiO4, CoFe2O4, NiFe2O4, La0,7Sr0,3MnO3 và hạt nano kim loại Fe chất lượng cao. Luận án đã xây dựng quy trình chế tạo tấm hấp thụ từ bột nhồi nano/paraffin và quy trình đo hấp thụ sóng vi ba trong không gian tự do (4-18 GHz) dựa trên lý thuyết đường truyền và thuật toán NRW.
Đặc biệt, luận án lần đầu tiên ghi nhận khả năng hấp thụ sóng vi ba mạnh mẽ của hệ hạt nano điện môi La1,5Sr0,5NiO4, đạt hiệu suất hấp thụ 99,98% (RL lên đến -36,7 dB với độ dày 3,0 mm), mở ra tiềm năng mới cho vật liệu điện môi có hằng số điện môi lớn. Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh hưởng của độ dày lớp hấp thụ, tỷ số thể tích/khối lượng chất nhồi đến tính chất hấp thụ.
Một đóng góp quan trọng khác là việc sử dụng đế kim loại Al trong phép đo phản xạ để phát hiện và phân biệt hiệu ứng cộng hưởng phù hợp pha và phù hợp trở kháng. Luận án cũng chỉ ra rằng việc kết hợp các hạt nano từ tính có độ từ thẩm cao với các hạt nano điện môi có hằng số điện môi khổng lồ trong các hệ tổ hợp đã cải thiện đáng kể khả năng hấp thụ sóng vi ba, khẳng định phương pháp kết hợp nhiều yếu tố tổn hao là hiệu quả. Các hiện tượng dịch chuyển đỉnh hấp thụ trái ngược nhau trong hệ LSNO/NFO (do cộng hưởng sắt từ) và LSNO/LSMO (do hồi phục từ) cũng được quan sát và giải thích. Các kết quả của luận án đã được công bố trên 04 bài báo quốc tế và 05 bài báo trong nước.