Ученые ЮУрГУ открыли способ защиты организма от излучения СВЧ-печей и сотовой связи

Современная техника и промышленность нуждается в широком наборе свойств искусственно выращенных кристаллов. Светлана Гудкова, старший научный сотрудник Лаборатории роста кристаллов НОЦ "Нанотехнологии" вместе с командой ученых работает над созданием функционального монокристаллического материала для СВЧ-электроники с рабочей частотой до 100 ГГц. Светлана Александровна получила грант на исследование после победы в конкурсе "Поддержка молодой науки", реализуемого в рамках Проекта 5-100. Проект ученых Южно-Уральского государственного университета направлен на разработку физико-химических основ получения монокристаллов на основе гексаферрита бария, которые оптимизируются под задачи и свойства конкретных устройств СВЧ-электроники. Особенностью исследования является получение и изучение свойств гексаферрита бария и стронция, легированных марганцем. Гексаферрит бария известен научному сообществу еще с 50-х годов, но тогда его применяли лишь в качестве постоянного магнита. "Из курса школьной химии мы знаем, что у гексаферрита бария достаточно простая Брутто формула: ВаFе12019. Это кристаллическая решетка, в которой содержится 12 атомов железа и они имеют пять различных положений внутри кристаллической решетки", - сказала Светлана Гудкова. Ион железа имеет большое значение магнитного момента и определяет магнитные свойства решетки гексаферрита бария. Ученые ЮУрГУ замещают эти ионы железа в кристаллической решетке гексаферрита бария ионами марганца. Для чего это нужно? Чтобы изменять частоту ферромагнитного резонанса в кристаллической решетки и варьировать ее размеры. "Для "чистой" обычной решетки частота магнитного резонанса - это 50 ГГц (гигагерц). Если мы замещаем ионы железа ионами марганца, то эта частота будет уменьшаться. Если замещать железо алюминием, частота будет увеличиваться. Контролирование изменения частоты резонанса позволяет использовать гексаферрит бария в различных электронных приборах", - сообщила Светлана Гудкова. Недавно Светлана открыла для себя интересное применение модифицированному гексаферриту бария: "В Челябинске, да и в других российских мегаполисах много разных социальных учреждений и жилых домов, где на крышах расположены вышки сотовой связи. Добавление порошков модифицированных гексаферритов в состав кровельного покрытия смогло бы защитить население от их воздействия". Такая идея применения пока находится на теоретическом уровне, но есть вполне реальные возможности применить такую модификацию. "Конечно, с помощью измененного гексаферрита бария можно сделать всю технику в буквальном смысле "невидимой" для излучения. Можно уменьшить воздействие лучей микроволновой печи на человека, изготовив, например, некий защитный экран или защитную полимерную крышку, содержащую в составе монокристаллический материал", - отметила Светлана Гудкова. Модифицированный гексаферрит бария можно использовать в качестве поглотителя излучения разночастотных устройств и, наоборот, как источник высокочастотного сигнала. Область применения модифицированного гексаферрита бария очень обширна: от военно-промышленного комплекса до радиотехники и электроники. Причем сам материал может быть изготовлен как в виде порошкового покрытия, так и в виде отдельных элементов устройств. "Решетка гексаферрита бария известна давно. Просто в какой-то период времени ей не нашли особого применения. "Вторую жизнь" она получила в 80-х годах прошлого века, когда на ее основе стали выпускать жесткие диски для компьютеров. Раньше гексаферрит бария применяли в промышленности в виде порошков, мы же сами выращиваем монокристаллы и находим новые для них применения" Ученые ЮУрГУ способны прогнозировать свойства монокристаллов, создавать монокристаллические материалы с заданными отличными свойствами вдоль различных кристаллографических направлений. В научном мире это называется "анизотропией свойств" (когда свойства материала зависят от кристаллографического направления). После того как ученые получают кристалл, начинается процесс его изучения: проводится комплексное исследование структуры и свойств материалов для подтверждения применимости монокристаллов в конкретных устройствах электроники. Для реализации своего проекта ученые развивают внешние коллаборации с ведущими мировыми учеными в области получения и исследования материалов, публикуют совместные статьи и участвуют в конкурсах и конференциях. Поскольку удается выстраивать партнерское взаимодействие с такими научными центрами как МФТИ, МГУ, ЛЭТИ, МИРЭА, МИСиС, а также ведущими мировыми лабораториями Германии, Финляндии, Тайваня, то можно утверждать, что монокристаллы ученых достойно выдерживают конкуренцию на рынке научных исследований и являются объектом интереса мировых ученых.