Электродинамические свойства многокомпонентных сегнетоактивных сред в СВЧ-диапазоне тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Астафьев Павел Андреевич

• Астафьев Павел Андреевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Астафьев Павел Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

1 Современное состояние материалов СВЧ-техники

1.1 Сферы применений функциональных материалов в СВЧ -технике

1.2 Материалы СВЧ-техники и их свойства

1.3 Перспективные материалы СВЧ-техники и методы их исследования

1.4 Методы исследования функциональных материалов в электромагнитных полях СВЧ-диапазона

1.5 Особенности и трудности исследования функциональных материалов в электромагнитных полях СВЧ-диапазона

Выводы к главе

2 Объекты исследования и физико-химическое обоснование их выбора. Методы исследования

2.1 Объекты исследования

2.3 Методы исследования функциональных материалов в электромагнитных полях СВЧ-диапазона

2.4. Микрополосковая измерительная ячейка

2.5. Измерения потерь электромагнитной энергии при помощи микрополосковой измерительной ячейки

2.6 Волноводная измерительная ячейка

Выводы к главе

3 Методы оценки диэлектрической и магнитной проницаемостей материалов в СВЧ-диапазоне, основанные на моделировании

3.1. Метод объемных интегро-дифференциальных уравнений

3.2. Моделирование взаимодействия электромагнитных волн с образцом материала и волноводной измерительной ячейке

3.3. Электродинамический анализ результатов измерения матрицы рассеяния прямоугольного монокристаллического образца SrTЮ3 в прямоугольном

волноводе

3.4 Расчет электрических параметров монокристалла БгТЮ3 и анализ полученных результатов

Выводы к главе

4 СВЧ-отклик электрически активных функциональных материалов

4.1. СВЧ-отклик двухкомпонентных поликристаллических сегнето -антисегнетоэлектрических сред

4.2 СВЧ-отклик многокомпонентных поликристаллических электрически активных сред

4.3 СВЧ-отклик поликристаллических мультиферроидных сред

Выводы к главе

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электродинамические свойства многокомпонентных сегнетоактивных сред в СВЧ-диапазоне»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Основными требованиями, предъявляемыми к современным устройствам СВЧ-техники, являются малые массогабаритные характеристики, низкое энергопотребление и низкая стоимость производства. Использование сегнетоэлектриков и мультиферроиков в различных СВЧ-компонентах, например, в качестве материалов высокочастотных диэлектрических резонаторов, подложек для микрополосковых фильтров, наполнителей в композиционных радиопоглотителях позволило выполнить указанные требования [1-10]. Кроме того, электрически активные материалы способны менять свои свойства под воздействием внешнего электрического поля, что открывает возможности для разработки устройств, управляемых напряжением. Тем не менее, современные темпы развития науки и техники в области радиофизики приводят к необходимости разработки новых материалов с требуемыми электродинамическими характеристиками.

Чаще всего функциональные материалы в СВЧ -технике используются в одном из трех твердотельных состояний: в виде керамики [2; 5; 7], тонких пленок [1; 7; 9] или в составе композиционных материалов [3-6; 8; 10-13]. Материалы в первых двух состояниях используются для изготовления объемных диэлектрических резонаторов, подложек микрополосковых фильтров, фазовращателей. Основными параметрами, определяющими пригодность того или иного материала для указанных применений, являются низкие потери, высокая диэлектрическая проницаемость, а также высокая температурная стабильность указанных параметров в СВЧ -диапазоне. В случаях, когда необходимо обеспечить значительные потери, могут быть использованы материалы в виде монокристаллов с наноразмерной структурой или керамики. Эти материалы могут стать основой для создания композиционных радиопоглощающих материалов (РПМ). Покрытия из подобных материалов могут применяться для защиты внутренних и внешних частей радиоэлектронной аппаратуры от помех и предотвращения утечки информации по радиоканалу. Кроме того, экранирование радиоэлектронной

аппаратуры позволяет снижать уровень электромагнитного излучения, негативного влияющего на живые организмы.

Наиболее распространенными сегнетоэлектрическими (СЭ) материалами, нашедшими применение в современных СВЧ-устройствах, являются ВаТЮ3 и БгТЮ3 [11; 12; 14-26]. Их активное использование обусловлено высокими значениями диэлектрической проницаемости и сравнительно низкими потерями. Многолетний опыт работы с подобными материалами позволил оптимизировать технологические процессы при их создании, что привело к снижению стоимости производства и увеличению стабильности характеристик. Анализ современной публикационной активности и рынка промышленных материалов показывает, что в доступных для коммерческого использования СВЧ-устройствах применяются сегнетоэлектрики, принадлежащие по большей части к однокомпонентным или двухкомпонентным системам. Тем не менее, сложные многокомпонентные системы могут представлять большой интерес для исследований, так как могут обладать качественно иными свойствами в СВЧ -диапазоне в сравнении с более простыми материалами благодаря формированию в них новых кристаллических состояний, отсутствующих во всех составляющих их компонентах по-отдельности.

В течение последних десятилетий проводятся исследования многокомпонентных твердых растворов (ТР) на основе РЬТЮ3 и РЬ7г03 (Р7Т) [27-42] и других сегнетоэлектриков семейства перовскита [43-48], которые рассматриваются одними из перспективных материалов для применений в радиоэлектронике. Кроме того, сравнительно недавно был обнаружен высокий уровень СВЧ-потерь в некоторых мультиферроидных композициях на основе ферритов [42; 49-59]. Несмотря на то, что исследователи сталкиваются с рядом проблем, связанных с изготовлением подобных материалов и исследованием их электрических и магнитных свойств, мультиферроики на основе феррита висмута (В1Бе03, ВБО) и феррониобата свинца (РЬБешМЬшО^ РБК) могут быть перспективными для

использования в аттенюаторах и радиопоглощающих покрытиях. Тем не менее в современных научных работах пока не существует ясного понимания, как свойства этих материалов связаны с их кристаллической, доменной или зеренной структурой. Также не определены кристаллохимические параметры, которые позволяют выбирать материалы, подходящие для применения в устройствах, работающих на сверхвысоких частотах.

Вышесказанное определяет актуальность темы диссертации, целью которой послужило установление радиофизических закономерностей распространения электромагнитных волн СВЧ-диапазона в различных твердотельных средах с особыми электрическими и магнитными свойствами (сегнето/антисегнето/параэлектрики, мультеферроики) с учетом их элементного состава и фазового наполнения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать надежные экспериментальные методики определения электродинамических свойств функциональных материалов в электромагнитных полях СВЧ диапазона, обладающие высокой степенью повторяемости при проведении экспериментов;

- на основе электродинамики и теории цепей СВЧ построить математические модели, позволяющие по результатам измерений восстановить радиофизические параметры исследуемых веществ;

- установить физическую природу формирования особенностей радиофизических параметров исследуемых материалов, включая максимумы и минимумы СВЧ-поглощения, в широком интервале внешних воздействий;

- на основании полученных данных выделить составы в каждом классе исследуемых материалов, обладающие наивысшим СВЧ-поглощением в наиболее широком диапазоне частот или наилучшими резонансными свойствами;

- показать возможность практического применения явления высокого поглощения энергии электромагнитных волн и резонансного отклика в исследуемых материалах.

Научная новизна полученных результатов определяется тем, что в ходе выполнения диссертационного исследования впервые:

1) разработаны новые методы диагностики материалов с особыми электрическими и магнитными свойствами в сантиметровом диапазоне длин волн, не имеющие специальных требований к подготовке тестовых образцов материалов, позволяющие проводить оценку значений электрических параметров сегнетоэлектриков и мультиферроиков широком интервале внешних воздействий;

2) построены электродинамические модели на основе метода интегральных уравнений и метода расчета резонансных частот, не требовательные к компьютерным вычислительным мощностям, позволяющие получать электрические параметры функциональных материалов на основе данных измерений образцов, частично заполняющих волновод;

3) показан высокий уровень потерь в диапазоне частот 2-8 ГГц в системах твердых растворов (1-х)В1Бе03 - хРЬРе1/2КЬ1/203 в окрестностях фазовых переходов, сравнимый с таковым промышленных РПМ;

4) определена природа формирования электрических свойств обширной группы материалов со структурой типа перовскита с различным фазовым наполнением в СВЧ-диапазоне;

5) определены кристаллохимические критерии достижения высоких показателей СВЧ-поглощения, а также наивысшей интенсивности и добротности резонансных откликов в электрически- и магнитоактивных материалах;

Практическая значимость работы

Разработанные методы исследований в совокупности с электродинамическими моделями позволили комплексно оценить электрические параметры и радиопоглощающие свойства обширного спектра материалов, разрабатываемых в научно-исследовательском институте физики Южного федерального университета. Показана возможность практического применения двухкомпонентных составов ((х-1)РЬ7г03-хРЬТЮ3, х < 0.05 и (х-1)№№03-хК№03, х < 0.05) в качестве материалов резонаторов и фильтров, перестраиваемых напряжением, и многокомпонентных составов (0.98(хРЬТЮ3-уРЬ7г03-ъРЬ№2/^1/303)-0.02РЬ0е03, х = 0.11 ... 0.5, у = 0.05, ъ = 1 - х и 0.3BiFeO3-0.5PЬFel/2NЬl/203-0.2PЬTi03) в качестве материалов радиопоглощающих покрытий.

Результаты исследования использованы при выполнении следующих государственных заданий и проектов:

- Государственное задание в сфере научной деятельности, научный

проект № 0852-2020-0032), (БА30110/20-3-07ИФ).

- Проект № 23-22-00229 Российского научного фонда.

- Государственное задание в сфере научной деятельности 2023 г.). Проект № FENW-2023-0010/(ГЗ0110/23 -11 -ИФ).

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1) Основы новых экспериментальных методов определения электродинамических свойств функциональных материалов с особыми электрическими и магнитными свойствами и новые волновые технологии их диагностики.

2) Математические модели, базирующиеся на теории цепей и электродинамике СВЧ, позволяющие по результатам измерений цилиндрических и прямоугольных образцов материалов восстанавливать электрические параметры исследуемых объектов.

3) Способы увеличения диэлектрических потерь в функциональных материалах при помощи увеличения количества доменных стенок между полярными доменами.

4) Способы увеличения диэлектрических потерь в функциональных материалах при помощи усложнения фазового состава и снижения диэлектрических потерь путем формирования низкосимметричнных однородных фаз.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена одновременным использованием комплекса взаимодополняемых экспериментальных методов и теоретических расчетов, метрологически аттестованной технологической и измерительной аппаратуры; проведением исследований на большом числе образцов каждого состава, показавших хорошую воспроизводимость их свойств, а также применением отвечающих современным стандартам методов изготовления объектов исследования и измерения их характеристик, в том числе, разработанных автором представленной работы.

Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 1.3.4. Радиофизика в области исследований «Изучение линейных и нелинейных процессов излучения, распространения, дифракции, рассеяния, взаимодействия и трансформации волн в естественных и искусственных средах». В диссертации изучаются процессы взаимодействия и трансформации волн в естественных и искусственных средах, исследуются процессы рассеяния электромагнитных волн микрополосковом и волноводном тракте при взаимодействии с диэлектрическими структурами.

Личный вклад автора в разработку проблемы заключается в том, что им лично определены задачи, решаемые в работе; выбраны объекты исследования, разработаны методики и выполнено аппаратурное оформление экспериментальных исследований, проведены измерения диэлектрических, пьезоэлектрических, и СВЧ-свойств всех объектов в широком интервале

внешних воздействий, дано научное истолкование большинству полученных экспериментальных результатов; произведено компьютерное оформление всего графического и текстового материала диссертации, сформулированы научные положения, выносимые на защиту, новизна, практическая значимость и выводы по работе, осуществлена подготовка публикаций к печати.

Публикации. Основные результаты исследований представлены в 68 печатной работе, из которых 7 опубликованы в журналах, индексируемых в наукометрических базах Web Of Science и Scopus, 3 - в журналах, входящих в перечень научных изданий в которых должны быть опубликованы основные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук по научной специальности 1.3.4. Радиофизика, рекомендованных ВАК РФ. Были представлены 31 доклад на международных, 18 докладов - на всероссийских и 6 - региональных конференциях. Опубликовано 1 учебное пособие. Имеется 1 свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ.

Структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 основных разделов, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 158 страниц, 83 рисунка, 15 таблиц и список литературы из 114 наименований.

Во введении обсуждается актуальность выбранной темы научных исследований, сформулированы цели и задачи, решаемые в работе, представлены объекты исследования, показана научна новизна и практическая значимость, основные научные положения, выносимые на защиту, соответствие содержания работы паспорту специальности, апробация результатов работы, информация о публикациях автора, личный вклад автора в работу и структура работы.

В первой главе диссертации проводится анализ современного состояния исследований электродинамических свойств функциональных материалов СВЧ-диапазоне.

Во второй главе представлены объекты исследования и физико-химическое обоснование их выбора и подробно описаны экспериментальные методы, которые использовались в диссертационной работе.

В третьей главе представлено два взаимодополняющих метода оценки диэлектрической и магнитной проницаемостей материалов в СВЧ-диапазоне, основанных на моделировании и визуальном сравнении измеренных и рассчитанных характеристик.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований СВЧ отклика сегнето-антисегнетоэлектрических поликристаллических двухкомпонентных и многокомпонентных систем, а также мультиферроиков.

1 Современное состояние материалов СВЧ-техники

1.1 Сферы применений функциональных материалов в СВЧ-технике

К современным устройствам СВЧ-техники предъявляются жесткие требования, связанные с уменьшением массогабаритных характеристик, снижением стоимости производства. Кроме того, по мере перехода полупроводниковой техники к транзисторам, работающим на частотах свыше единиц и десятков ГГц, растет спрос на материалы, имеющие высокую диэлектрическую проницаемость, низкие потери и способность изменять электрические параметры под воздействием внешнего электрического поля. Использование электрически- и магнитоактивных материалов в таких устройствах позволяют в некоторой степени выполнить указанные требования [1-10; 60].

Возможности применений функциональных материалов рассматриваются с конца прошлого столетия и с тех пор интерес к разработке новых материалов СВЧ-техники только растет. Одним из важнейших параметров, определяющих применимость материала в той или иной области радиотехники является диэлектрическая проницаемость. Материалы с высокими значениями действительной части диэлектрической проницаемости могут служить основой малогабаритных СВЧ-устройств [2; 7]. Многие сегнетоэлектрики и мультиферроики обладают вышеуказанными параметрами.

Другим ключевым параметром подобных материалов, от которого зависит область применения, является СВЧ-поглощение. Материалы активных СВЧ-устройств должны обладать низкими электромагнитными потерями в как можно более широком диапазоне частот [2; 7]. Не меньший интерес представляют исследования материалов с высокими значениями радиопоглощения, которыми обладают многие как ферромагнитные, так и сегнетоэлектрические материалы [3; 6; 60].

Возможность менять вектор спонтанной поляризации или намагниченности позволяет разрабатывать новые классы СВЧ-устройств с функциями плавной перестройки рабочей частоты [4; 5; 7]. Материалы, рассматриваемые для применений в таких устройствах, должны обладать рядом особых параметров, таких как высокая способностью к перестройке, низке перестроечные напряжения, низкая диэлектрическая проницаемость.

Одной из наиболее очевидных областей применения функциональных материалов в виде объемных монокристаллов или керамик являются устройства аналоговой части приемников и формирователей радиосигналов, среди которых можно выделить перестраиваемые резонаторы, перестраиваемые фильтры, линзовые антенны [7]. Сегнетоэлектрические тонкие пленки, помимо вышеуказанных устройств [2], могут быть использованы в варикапах или фазовращателях в составе активных фазированных антенных решёток (АФАР) существенно снижая вес и габариты разрабатываемых систем [4; 5; 7; 9]. Благодаря высоким значениям мнимой части диэлектрической проницаемости в СВЧ-диапазоне, которыми обладает ряд функциональных материалов, предлагается использовать их в качестве материалов аттенюаторов и радиопоглощающих покрытий [6]. Высокоэффективные РПМ могут быть использованы в различных СВЧ-устройствах для экранирования внутренних модулей. Указанное позволяет снизить уровень воздействия внешних помех на внутренние части СВЧ -устройств и уменьшить излучение в окружающее пространство, что предотвращает утечки информации по радиоканалам, снижает радиолокационную заметность, снижает уровень воздействия СВЧ-излучения на биологические объекты.

1.2 Материалы СВЧ-техники и их свойства

Идея применения функциональных материалов в СВЧ-технике возникла во второй половине двадцатого века [9]. Внимание исследователей

привлекли особые электрические и магнитные свойства указанных материалов, такие как высокие значения диэлектрической и магнитной проницаемости, возможность изменения параметров под воздействием внешних электрических полей, что позволило выполнить требование снижения массогабаритных характеристик, и привело к разработке новых устройств, управляемых напряжением. Множество обзорных работ, например [1; 3; 60], демонстрируют основные достижения в области разработки перспективных функциональных материалов для устройств СВЧ-техники и исследования их свойств. Обсуждаются возможные твердотельные состояния (керамические ТР, объемные монокристаллы, тонкие пленки), методы их получения, электрические и магнитные свойства в широком диапазоне частот, включая область СВЧ, рассматривается применимость в тех или иных СВЧ-устройствах.

Непрерывное развитие технологий в области синтеза электрически активных функциональных материалов и методик измерения их свойств в СВЧ-диапазоне привело к усилению активности исследований по данному направлению [1]. Рост числа публикаций также связан с возникновением новых перспектив применений таких материалов, в том числе, мультиферроиков на основе BiFeO3, РЬ(Ре05МЬ05)03 и других магнитоактивных сред, в радиотехнике [53; 55; 57].

Наиболее широко используемыми в современных радиотехнических устройствах сегнетоэлектрическими и параэлектрическими материалами являются керамики и композиты на основе ВаТЮ3 (ВТО) и БгТЮ3 (БТО) [2; 7; 9]. Указанные составы являются привлекательными для серийного производства так как имеют отработанную технологию массового изготовления, при этом демонстрируют относительно высокую стабильность характеристик. Анализ современной публикационной активности и рынка показывает, что в доступных для коммерческого использования резонаторах применяются сегнетоэлектрики, принадлежащие по большей части к однокомпонентным или двухкомпонентным системам. Использование

модификаторов, обычно, обусловлено необходимостью увеличить значения диэлектрической проницаемости на высоких частотах, однако такой подход не всегда является оптимальным. Так, например, диэлектрическая проницаемость тонких пленок ВахБг1-хТЮ3 (ББТ) сильно зависит от поверхностных эффектов, возникающих на границе слоев ВаТЮ3 и SrTЮ3 [19], поэтому задача достижения наивысших показателей диэлектрической проницаемости при наименьших потерях является нетривиальной. Тонкие пленки 8гп+1Тп03п+1 привлекают большое внимание в последние десятилетия [18] и рассматриваются в качестве замены таковых БахБг1-хТЮ3, так как обладают более низкими потерями. Предлагается использовать тонкие пленки ^гТЮ3)^Ю на подложке DyScO3 в качестве основы для микрополосковых резонаторов, перестраиваемых напряжением [14]. Отмечается что подобные резонаторы могут обладать очень высокой скоростью перестройки частоты (время перестройки менее 1 нс), однако наивысшая чувствительность к перестройке достигается при низких температурах (около 200 К).

В связи с тем, что многие разрабатываемые в настоящее время сегнетоэлектрические материалы имеют определенные недостатки и не всегда удовлетворяют всем требованиям СВЧ-техники, исследователи продолжают вести поиск новых составов [15; 16], лишенных упомянутых ранее недостатков, при этом обладающих всеми преимуществами уже существующих коммерческих сегнетоэлектриков. В связи с высокой стоимостью производства монокристаллов и монокристаллических тонких пленок на основе титаната стронция, в качестве альтернативы рассматривают керамику. Однако ее диэлектрическая проницаемость при комнатной температуре в СВЧ диапазоне в среднем ниже, чем у монокристаллов составляет около 200 [20]. Кроме того, свойства сегнетоэлектрических керамик могут зависеть от микроструктуры материала. Так, например, в работе [24] было показано, что в керамике ВаТЮ3 с размерами зерен порядка

2 мкм достигаются наивысшие значения диэлектрической проницаемости, однако и наибольшие потери.

В качестве наполнителей композиционных радиопоглощающих материалов используются мелкодисперсные порошки или волокна проводящих, диэлектрических (с высокими значениями диэлектрической проницаемости) или магнитных материалов. Наиболее эффективными наполнителями, обеспечивающими высокий уровень потерь в широком диапазоне частот, являются ферриты [3; 6; 61]. Согласно обзорной работе [8], в современной СВЧ-технике используется в основном два типа наполнителей: металлы с ферромагнитными свойствами и ферриты. Указанные материалы используются в основном в композитах двух типов связности: 0:3 - наполнитель в виде мелкодисперсных порошков и 1:3 -наполнитель в виде протяженных волокон.

В обзорных работах [6; 10] волоконные материалы связности 1:3 выделяют как наиболее привлекательные композиционные материалы для использования в радиопоглощающих покрытиях. Отмечается [60], что наибольшие СВЧ-потери достигаются в волоконных композитах, в которых в качестве материалов волоконного наполнителя выступают нановолокона из карбида, нитрида и многокомпонентных оксидов. Хорошими наполнителями, обладающими как высокими потерями за счет проводимости, так и отличными механическими свойствами являются углеродные нанотрубки и проводящие полимерные волокна.

Множество работ посвящено исследованию влияния магнитной подсистемы на радиопоглощающие свойства, так как считается, что ее наличие является определяющим фактором в достижении наилучших радиопоглощающих свойств материалов [8].

Несмотря на то, что указанные выше материалы обладают удовлетворительными характеристиками подавления СВЧ-излучения в условиях комнатной температуры, плохая стойкость к окислению или низкая

температуры Кюри ограничивает возможности их применения в устройствах, работающих при высокой температуре.

Сегнетоэлектрики, обладающие высокими значениями диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, рассматриваются в качестве альтернативы магнитным материалам. Поэтому, поиск составов, имеющих требуемые характеристики для последующего применения их в СВЧ-устройствах, является одной из важнейших задач в области исследования сегнетоэлектрических материалов. В настоящее время существуют различные способы улучшения свойств простых материалов, среди которых следует отметить модификацию структуры или усложнение элементного состава [51; 52], а также создание композитов [61]. Развитие методов синтеза материалов и возникновение новых методов их диагностики приводят к образованию новых исследовательских групп по всему миру, занимающихся получением новых перспективных материалов и исследованием их свойств. Это даёт возможность разрабатывать сложные системы, состоящие из нескольких компонентов, которые превосходят по характеристикам или обладают уникальными свойствами по сравнению с системами, состоящими из одного или двух компонентов. [12; 13; 23; 42; 44; 49]. Рассмотрим основные сегнетоэлектрические и мультиферроидные материалы, наиболее перспективные для применений в СВЧ-технике и методы исследования их свойств.

1.3 Перспективные материалы СВЧ-техники и методы их исследования

В настоящее время наибольший интерес в рамках исследований электрических и магнитных свойств в СВЧ-диапазоне представляют сегнетоактивные двухкомпомпонентные и многокомпонентные ТР на основе сегнетоэлектриков РЬТЮ3 и РЬ7г03, а также мультиферроиков Б1Бе03 и РЬБешМЬшО^ Как первые, так и вторые рассматриваются для взаимоисключающих применений, при этом сообщается как о высоких, так и

о низких СВЧ-потерях в указанных материалах. Вероятно, различия в параметрах могут быть связны как с отличиями технологий изготовления, так и с отличиями в методах исследования в СВЧ-диапазоне. Выбор методов исследования тех или иных материалов, как правило, обусловлен возможностями исследовательских центров, а также исследуемым диапазоном частот.

Электродинамические свойства многих сложных сегнетоэлектрических и мультиферроидных композиций в диапазоне частот (0,5-2,5 ГГц) можно исследовать с помощью метода объемного резонатора. Используя указанный метод, были исследованы зависимости £(/) и tan S (f) при различной температуре ТР SrTiO3-BiMnO3 (STO-BMO) различного состава [26]. Самый высокий уровень потерь при комнатной температуре был обнаружен в составах, содержащих 60% и 70% BiMnO3. ТР SrTiO3-BiCrO3 были исследованы таким же образом в [25], при этом значения потерь оказались несколько ниже, чем в предыдущих материалах. Тем не менее, в обоих случаях наблюдается снижение температурной стабильности свойств с добавлением висмутсодержащих модификаторов. Низкая температурная стабильность свойств может быть обусловлена структурными неустойчивостями, возникающими при высоких температурах. Так, например, в работе [59] было показано, что ТР Pb(Fe1/2Nb1/2)O3-Pb(Fe2/3W1/3)O3 (PFN-PFW) в окрестностях 60°C имеют максимумы как диэлектрической проницаемости, так и потерь благодаря фазовому переходу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Астафьев Павел Андреевич, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Thin-Film Ferroelectrics / A. Fernandez, M. Acharya, H.-G. Lee [и др.] // Advanced Materials. - 2022. - Т. 34. - № 30. - С. 2108841.

2. V N. K. A review on microwave band pass filters: Materials and design optimization techniques for wireless communication systems / N. K. V, K.

G. Padmasine // Materials Science in Semiconductor Processing. - 2023. - T. 154.

- C. 107181.

3. Microwave absorbing properties of ferrites and their composites: A review / A. Houbi, Z. A. Aldashevich, Y. Atassi [h gp.] // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2021. - T. 529. - C. 167839.

4. Multiferroic magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions / C.-W. Nan, M. I. Bichurin, S. Dong [h gp.] // Journal of Applied Physics. - 2008. - T. 103. - № 3. - C. 031101.

5. Ozgur U. Microwave ferrites, part 2: passive components and electrical tuning / U. Ozgur, Y. Alivov, H. Morko? // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2009. - T. 20. - № 10. - C. 911-952.

6. Petrov V. M. Microwave Absorbing Materials / V. M. Petrov, V. V. Gagulin // Inorganic Materials. - 2001. - T. 37. - № 2. - C. 93-98.

7. Ferroelectric Materials for Microwave Tunable Applications / A. K. Tagantsev, V. O. Sherman, K. F. Astafiev [h gp.] // Journal of Electroceramics. -2003. - T. 11. - № 1. - C. 5-66.

8. Techniques to enhance magnetic permeability in microwave absorbing materials / H. Wei, Z. Zhang, G. Hussain [h gp.] // Applied Materials Today. -2020. - T. 19. - C. 100596.

9. Lancaster M. J. Thin-film ferroelectric microwave device / M. J. Lancaster, J. Powell, A. Porch // Superconductor Science and Technology. - 1998.

- T. 11. - № 11. - C. 1323.

10. Saini P. Microwave Absorption and EMI Shielding Behavior of Nanocomposites Based on Intrinsically Conducting Polymers, Graphene and Carbon Nanotubes / P. Saini, M. Arora // New Polymers for Special Applications / peg. A. D. S. Gomes. - Rijeka : IntechOpen, 2012. - T. 3. - C. 73-112.

11. Electromagnetic and electromagnetic wave-absorbing properties of the SrTiO3-Epoxy composite / H. D. Choi, H. W. Shim, K. Y. Cho [h gp.] // Journal of Applied Polymer Science. - 1999. - T. 72. - № 1. - C. 75-83.

12. Repi V. V. R. Microwave Properties of Composite Ba0.5Sr0.5Fe11.7Mn0.15Ti0.15019/La0.7Ba0.3Mn03 Material / V. V. R. Repi, A. Manaf, B. Soegiono // Advanced Materials Science and Technology : Advanced Materials Research. - Trans Tech Publications Ltd, 2014. - T. 896. - C. 440-443.

13. Electric and magnetic properties of some magnetodielectric composites at microwave frequency / X. Yao, Y. Yang, X.-L. Zhang [h gp.] // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2020. - T. 501. - C. 166410.

14. Sub-Nanosecond Tuning of Microwave Resonators Fabricated on Ruddlesden-Popper Dielectric Thin Films / A. M. Hagerstrom, X. Lu, N. M. Dawley [h gp.] // Advanced Materials Technologies. - 2018. - T. 3. - № 8. -C.1800090.

15. Gallop J. C. Applications of coupled dielectric resonators using SrTiO/sub 3/ pucks: tuneable resonators and novel thermometry / J. C. Gallop, L. Hao // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. - 2001. - T. 50. -№ 2. - C. 526-530.

16. Microwave dielectric properties of single-crystal quantum paraelectrics KTaO3 and SrTiO3 at cryogenic temperatures / R. G. Geyer, B. Riddle, J. Krupka, L. A. Boatner // Journal of Applied Physics. - 2005. - T. 97. -№ 10. - C. 104111.

17. Microwave dielectric relaxation process in doped-incipient ferroelectrics / M. H. Lente, J. de L. S. Guerra, J. A. Eiras [ h gp.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2005. - T. 25. - № 12. - C. 2563-2566.

18. Exploiting dimensionality and defect mitigation to create tunable microwave dielectrics / C.-H. Lee, N. D. Orloff, T. Birol [h gp.] // Nature. - 2013.

- T. 502. - № 7472. - C. 532-536.

19. Interface Engineered BaTiO3/SrTiO3 Heterostructures with Optimized High-Frequency Dielectric Properties / M. Liu, C. Ma, G. Collins [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2012. - T. 4. - № 11. - C. 57615765.

20. Dielectric, infrared, and Raman response of undoped SrTiO3 ceramics: Evidence of polar grain boundaries / J. Petzelt, T. Ostapchuk, I. Gregora [h gp.] // Phys. Rev. B. - 2001. - T. 64. - № 18. - C. 184111.

21. Microwave dielectric properties of strained (Ba0.4Sr0.6)TiO3 thin films / W. J. Kim, H. D. Wu, W. Chang [h gp.] // Journal of Applied Physics. -2000. - T. 88. - № 9. - C. 5448-5451.

22. Koohi M. Z. Reconfigurable Radios Employing Ferroelectrics: Recent Progress on Reconfigurable RF Acoustic Devices Based on Thin-Film Ferroelectric Barium Strontium Titanate / M. Z. Koohi, A. Mortazawi // IEEE Microwave Magazine. - 2020. - T. 21. - № 5. - C. 120-135.

23. Barium-Strontium Titanate/Porous Glass Structures for Microwave Applications / A. Tumarkin, N. Tyurnina, Z. Tyurnina [h gp.] // Materials. - 2020.

- T. 13. - № 24.

24. McNeal M. P. The effect of grain and particle size on the microwave properties of barium titanate (BaTi03) / M. P. McNeal, S.-J. Jang, R. E. Newnham // Journal of Applied Physics. - 1998. - T. 83. - № 6. - C. 3288-3297.

25. SrTi03-BiCr03 solid solutions: Synthesis, x-ray diffraction study, and dielectric properties in the microwave range / Yu. A. Shevchuk, V. V. Gagulin, S. K. Korchagina, V. V. Ivanova // Inorganic Materials. - 2000. - T. 36. - № 7. -C. 739-741.

26. Dielectric and Magnetic Properties of SrTi03-BiMn03 Solid Solutions / Yu. A. Shevchuk, V. V. Gagulin, S. K. Korchagina, V. V. Ivanova // Inorganic Materials. - 2004. - T. 40. - № 3. - C. 292-294.

27. Dielectric dispersion of the relaxor PLZT ceramics in the frequency range 20 Hz-100 THz / S. Kamba, V. Bovtun, J. Petzelt [h gp.] // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2000. - T. 12. - № 4. - C. 497.

28. Relaxor-Ferroelectric Films for Dielectric Tunable Applications: Effect of Film Thickness and Applied Electric Field / M. D. Nguyen, D. T. Tran, H. T. Dang [h gp.] // Materials. - 2021. - T. 14. - № 21. - C. 6448.

29. Zheng M. Shear-strain-mediated large nonvolatile tuning of ferromagnetic resonance by an electric field in multiferroic heterostructures / M. Zheng, T. Usami, T. Taniyama // NPG Asia Materials. - 2021. - T. 13. - № 1. -C. 7.

30. Microwave Dielectric Properties of Antiferroelectric Lead Zirconate / M. T. Lanagan, J. H. Kim, S.-J. Jang, R. E. Newnham // Journal of the American Ceramic Society. - 1988. - T. 71. - № 4. - C. 311-316.

31. Ahmad M. A. Piezoelectric Materials for Advanced Integrated RF Components / M. A. Ahmad, F. Coccetti, R. Plana // MRS 0nline Proceedings Library. - 2008. - T. 1075. - № 1. - C. 10750301.

32. Bottger U. Dielectric microwave dispersion in PZT ceramics / U. Bottger, G. Arlt // Ferroelectrics. - 1992. - T. 127. - № 1. - C. 95-100.

33. Frequency dielectric response of ferroelectric-magnetic ceramic composites like PbZr0.65Ti0.3503-BaFe12019 / J. D. S. Guerra, R. McIntosh, J.-C. M'Peko [h gp.] // Ceramics International. - 2015. - T. 41. - № 5, Part B. -C. 7091-7096.

34. A tunable ferroelectric based unreleased RF resonator / Y. He, B. Bahr, M. Si [h gp.] // Microsystems & Nanoengineering. - 2020. - T. 6. - № 1. -C. 8.

35. Munjal B. S. Passive Damping Characterization of Parabolic Composite Reflectors with Hybrid PZT-Coated Layers / B. S. Munjal, H. V. Trivedi, P. V. B. A. S. Sarma // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 2008. - T. 19. - № 11. - C. 1281-1294.

36. Piezoelectric PZT MEMS technologies for small-scale robotics and RF applications / J. S. Pulskamp, R. G. Polcawich, R. Q. Rudy [h gp.] // MRS Bulletin. - 2012. - T. 37. - № 11. - C. 1062-1070.

37. PZT-Based Piezoelectric MEMS Technology / G. L. Smith, J. S. Pulskamp, L. M. Sanchez [h gp.] // Journal of the American Ceramic Society. -2012. - T. 95. - № 6. - C. 1777-1792.

38. Tatarenko A. S. Magnetoelectric microwave phase shifter / A. S. Tatarenko, G. Srinivasan, M. I. Bichurin // Applied Physics Letters. - 2006. -T. 88. - № 18. - C. 183507.

39. Tatarenko A. S. Magnetoelectric microwave bandpass filter / A. S. Tatarenko, V. Gheevarughese, G. Srinivasan // Electronics Letters. - 2006. - T. 42. - № 9. - C. 540-541(1).

40. High-frequency properties of PZT for RF-communication applications / H.-J. Zhao, T.-L. Ren, N.-X. Zhang [h gp.] // Materials Science and Engineering:

B. - 2003. - T. 99. - № 1. - C. 192-194.

41. High frequency characterization of PZT thin-films deposited by chemical solution deposition on SOI for integrated high speed electro-optic modulators / G. F. Feutmba, L. da Silva, N. Singh [h gp.] // Opt. Mater. Express. -2023. - T. 13. - № 7. - C. 2120-2134.

42. High Temperature Dielectric Properties of PMN-PSN-PZN Relaxors / J. Macutkevic, S. Kamba, K. Glemza [h gp.] // physica status solidi (b). - 2019. -T. 256. - № 10. - C. 1900050.

43. Optical and Microwave Dielectric Properties of Phase Pure (K0.5Na0.5)NbO3 Thin Films Deposited by RF Magnetron Sputtering / M. Peddigari, B. Sindam, K. C. J. Raju, P. Dobbidi // Journal of the American Ceramic Society. - 2015. - T. 98. - № 5. - C. 1444-1452.

44. Microwave dielectric and nonlinear optical studies on radio-frequency sputtered Dy2O3-doped KNN thin films / M. Peddigari, V. Patel, G. P. Bharti [h gp.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2017. - T. 100. - № 7. -

C. 3013-3023.

45. Applications of lead-free piezoelectric materials / K. Shibata, R. Wang, T. Tou, J. Koruza // MRS Bulletin. - 2018. - T. 43. - № 8. - C. 612-616.

46. Hsu T.-H. Large Coupling Acoustic Wave Resonators Based on LiNbO3/SiO2/Si Functional Substrate / T.-H. Hsu, K.-J. Tseng, M.-H. Li // IEEE Electron Device Letters. - 2020. - T. 41. - № 12. - C. 1825-1828.

47. Investigation of microwave dielectric relaxation process in the antiferroelectric phase of NaNbO3 ceramics / M. H. Lente, J. de L. S. Guerra, J. A. Eiras, S. Lanfredi // Solid State Communications. - 2004. - T. 131. - № 5. -C. 279-282.

48. Liang Z. Microwave dielectric characterization of the perovskite series A1/2Ln1/2TiO3-NaNbO3 (A=Na, Li; Ln=La,Nd, Sm) / Z. Liang, L. L. Yuan, J. J. Bian // Journal of Alloys and Compounds. - 2011. - T. 509. - № 5. - C. 18931896.

49. Complex permittivity, permeability, and microwave absorption of Zn-and Ti-substituted barium ferrite by citrate sol-gel process / H. Zhang, Z. Liu, C. Ma [h gp.] // Materials Science and Engineering: B. - 2002. - T. 96. - № 3. -C. 289-295.

50. Structure, ferroelectric properties, and magnetic properties of the La-doped bismuth ferrite / Z. X. Cheng, A. H. Li, X. L. Wang [h gp.] // Journal of Applied Physics. - 2008. - T. 103. - № 7. - C. 07E507.

51. High-efficiency and dynamic stable electromagnetic wave attenuation for La doped bismuth ferrite at elevated temperature and gigahertz frequency / Y. Li, M. Cao, D. Wang, J. Yuan // RSC Adv. - 2015. - T. 5. - № 94. - C. 7718477191.

52. Nd doping of bismuth ferrite to tune electromagnetic properties and increase microwave absorption by magnetic-dielectric synergy / Y. Li, W. Cao, J. Yuan [h gp.] // J. Mater. Chem. C. - 2015. - T. 3. - № 36. - C. 9276-9282.

53. Dielectric investigations of polycrystalline samarium bismuth ferrite ceramic / E. Palaimiene, J. Macutkevic, D. V. Karpinsky [h gp.] // Applied Physics Letters. - 2015. - T. 106. - № 1. - C. 012906.

54. Influence of different BFO filler content on microwave absorption performances in BiFeO3/epoxy resin composites / S. N. A. Rusly, I. Ismail, K. A. Matori [h gp.] // Ceramics International. - 2020. - T. 46. - № 1. - C. 737-746.

55. Tunable magneto-optical and interfacial defects of Nd and Cr-doped bismuth ferrite nanoparticles for microwave absorber applications / M. Yousaf, Y. Lu, E. Hu [h gp.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2022. - T. 608. -C. 1868-1881.

56. Microwave power absorption as a function of temperature and magnetic field in the ferroelectromagnet Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 / G. Alvarez, R. Font,

J. Portelles [h gp.] // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2007. - T. 68. -№ 7. - C. 1436-1442.

57. Structure and Magnetodielectric Properties of Composite Ceramics Based on Lead Ferroniobate / A. A. Fedii, D. A. Kalganov, E. M. Filonenko [h gp.] // Physics of the Solid State. - 2022. - T. 64. - № 3. - C. 118-123.

58. Microwave dielectric dispersion in a multiferroic Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 thin film / R. Sobiestianskas, W. Peng, N. Lemee [h gp.] // Applied Physics Letters. - 2012. - T. 100. - № 12. - C. 122904.

59. Dielectric and Magnetic Properties of Pb(Fe1 /2Nb1 /2)03-Pb(Fe2/3W1/3)03Solid Solutions / Yu. A. Shevchuk, V. V. Gagulin, S. K. Korchagina, V. V. Ivanova // Inorganic Materials. - 2001. - T. 37. - № 8. -C. 836-838.

60. A review on electrospinning nanofibers in the field of microwave absorption / W. Huang, Z. Tong, R. Wang [h gp.] // Ceramics International. -2020. - T. 46. - № 17. - C. 26441-26453.

61. Radar Absorbing and Shielding Characteristics in Ferrite-Polymer Composites Mn-Zn Ferrite/P (TFE-VDF) / I. M. Isaev, V. G. Kostishin, R. I. Shakirzyanov [h gp.] // Technical Physics. - 2023. - T. 68. - № 3. - C. S552-S561.

62. RF measurement technique for characterizing thin dielectric films / Z. Ma, A. J. Becker, P. Polakos [h gp.] // IEEE Transactions on Electron Devices. -1998. - T. 45. - № 8. - C. 1811-1816.

63. High Temperature Dielectric Properties of PMN-PSN-PZN Relaxors / J. Macutkevic, S. Kamba, K. Glemza [h gp.] // physica status solidi (b). - 2019. -T. 256. - № 10. - C. 1900050.

64. Khuchua N. Microwave investigation of some ferro-and antiferroelectrics of perovskite type / N. Khuchua // Proceedings of the International Meeting on Ferrolectrics. - 1966. - T. 2. - C. 161-170.

65. Basics of Measuring the Dielectric Properties of Materials. -Application Note. - USA : Keysight Technologies, 2015. - 34 c.

66. Yaw K. C. Measurement of dielectric material properties / K. C. Yaw. - Application Note. - Singapore : Rohde & Schwarz, 2012. - 35 c.

67. Measurement of complex permittivity by rectangular waveguide method with simple specimen preparation / V. H. Nguyen, M. H. Hoang, H. P. Phan [h gp.] // 2014 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC 2014). - 2014. - C. 397-400.

68. Богомолова Е. Методика и результаты измерений диэлектрических и магнитных параметров поглощающих диэлектриков для ЭВП / Е. Богомолова, А. Галдецкий // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. - 2020. - № 1-1. - С. 402-403.

69. Rudys S. Ansoft HFSS Software Application for the Dielectric and Magnetic Measurements of Ferroelectrics and Related Materials in Microwaves / S. Rudys, M. Ivanov, J. Banys // Ferroelectrics. - 2012. - Т. 430. - № 1. - С. 115122.

70. Microwave Electronics: Measurement and Materials Characterization / L. Chen, C. Ong, C. Neo, [и др.]. - John Wiley & Sons, 2004. - 537 с.

71. Любченков А. В. Анализ методов измерения электродинамических параметров материалов, поглощающих сверхвысокочастотное электромагнитное излучение / А. В. Любченков // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2009.

- Т. 5. - № 9. - С. 111-113.

72. Baker-Jarvis J. Measurements of Coaxial Dielectric Samples Employing Both Transmission/Reflection and Resonant Techniques to Enhance Air-Gap Corrections+ / J. Baker-Jarvis, M. D. Janezic, J. Krupka // 2006 International Conference on Microwaves, Radar & Wireless Communications. -2006. - С. 1093-1096.

73. Малушков Г. Д. Линии передачи и устройства сверхвысоких частот. Т. 1 / Г. Д. Малушков. - Москва : Москва, 1973. - 262 с.

74. Knyazev N. S. Dielectric permittivity and permeability measurement system / N. S. Knyazev, A. I. Malkin // CEUR Workshop Proceedings CEUR Workshop. - Yekaterinburg, 2017. - С. 45-51.

75. Sheen J. Comparisons of microwave dielectric property measurements by transmission/reflection techniques and resonance techniques / J. Sheen // Measurement Science and Technology. - 2009. - Т. 20. - № 4. - С. 042001.

76. Baker-Jarvis J. Improved technique for determining complex permittivity with the transmission/reflection method / J. Baker-Jarvis, E. J. Vanzura, W. A. Kissick // IEEE Transactions on microwave theory and techniques.

- 1990. - Т. 38. - № 8. - С. 1096-1103.

77. Gap-Corrected Thin-Film Permittivity and Permeability Measurement With a Broadband Coaxial Line Technique / Y. Wang, I. Hooper, E. Edwards, P. S. Grant // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 2016. -Т. 64. - № 3. - С. 924-930.

78. Baker-Jarvis J. Transmission/reflection and short-circuit line permittivity measurements / J. Baker-Jarvis // NASA STI/Recon Technical Report N. - 1990. - Т. 91. - С. 28482.

79. The PZT system (PbZr1-xTixO3, 0.0< x< 1.0): specific features of recrystallization sintering and microstructures of solid solutions (Part 1) / I. Andryushina, L. Reznichenko, V. Alyoshin [и др.] // Ceramics International. -2013. - Т. 39. - № 1. - С. 753-761.

80. Phase equilibrium and properties of solid solutions of PbTiO3-PbZrO3-PbNb2/3Mg 1/3O3-PbGeO3 system / L. A. Reznitchenko, L. A. Shilkina, O. N. Razumovskaya [и др.] // Inorganic Materials. - 2009. - Т. 45. - № 2. -С. 173-181.

81. Relaxation dynamics, microwave absorption, and secondary periodicity in properties of rare-earth-modified bismuth ferrites / K. P. Andryushin, A. A. Pavelko, A. V. Pavlenko [и др.] // Technical Physics Letters. - 2011. -Т. 37. - № 7. - С. 617-621.

82. Phase diagram of the system of (1-x)BiFeO3-xPbFe0.5Nb0.5O3 solid solutions at room temperature / L. A. Shilkina, A. V. Pavlenko, L. A. Reznitchenko, I. A. Verbenko // Crystallography Reports. - 2016. - Т. 61. - № 2. - С. 263-269.

83. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков / К. Окадзаки Publisher: - Москва : Энергия, 1976.

84. Multicomponent ferroactive materials for low-frequency applications: Features of the crystal and grain structure, macro-responses / K. P. Andryushin, L. A. Shilkina, I. N. Andryushina [и др.] // Ceramics International. - 2019. - Т. 45. -№ 14. - С. 16855-16863.

85. The PZT system (PbTixZr1-xO3, 0< x< 1.0): The real phase diagram of solid solutions (room temperature)(Part 2) / I. Andryushina, L. Reznichenko, L. Shilkina [и др.] // Ceramics International. - 2013. - Т. 39. - № 2. - С. 1285-1292.

86. The PZT system (PbTixZr1- xO3, 0< x< 1.0): High temperature X-ray diffraction studies. Complete xT phase diagram of real solid solutions (Part 3) / I. Andryushina, L. Reznichenko, L. Shilkina [и др.] // Ceramics International. -2013. - Т. 39. - № 3. - С. 2889-2901.

87. The PZT system (PbTixZr1- xO3, 0< x< 1.0): Dielectric response of solid solutions in broad temperature (10< T< 1000 K) and frequency (10- 2< f< 107 Hz) ranges (Part 4) / I. Andryushina, L. Reznichenko, I. Shmytko [и др.] // Ceramics International. - 2013. - Т. 39. - № 4. - С. 3979-3986.

88. The PZT system (PbTixZr1- xO3, 0< x< 1.0): The dependences of electrophysical properties of solid solutions on the electric field strength and component concentration (Part 5) / I. Andryushina, L. Reznichenko, L. Shilkina [ и др.] // Ceramics International. - 2013. - Т. 39. - № 7. - С. 7635-7640.

89. Hammerstad E. Accurate models for microstrip computer-aided design / E. Hammerstad, O. Jensen // 1980 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. - IEEE, 1980. - С. 407-409.

90. Gupta K. C. Computer aided design of microwave circuits / K. C. Gupta, R. Garg, R. Chadha // NASA STI/Recon Technical Report A. - 1981. -Т. 82. - С. 39449.

91. Сравнительная экспресс-оценка потерь энергии электромагнитного поля в электрически активных материалах с помощью микрополосковой линии : учебное пособие / Я. А. Рейзенкинд, А. Б. Клещенков, А. М. Лерер, Ю. М. Нойкин. - Ростов- на-Дону; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2021. - 82 с.

92. Основы измерения диэлектрических свойств материалов. Keysight Technologies. Рекомендации по применению. - Keysight Technologies, 2015.

93. Accurate simulation of rf designs requires consistent modeling techniques / V. Cojocaru, D. Markell, J. Capwell [и др.] // High Frequency Electronics, Summit Technical Media, LLC. - 2002. - С. 46-51.

94. Automation and real-time verification of passive component s-parameter measurements using loss factor calculations / J. Capwell, T. Weller, D. Markell, L. Dunleavy // Microwave journal. - 2004. - Т. 47. - № 3.

95. X-Band microwave characterization of carbon-based nanocomposite material, absorption capability comparison and RAS design simulation / D. Micheli, C. Apollo, R. Pastore, M. Marchetti // Composites Science and Technology. - 2010. - Т. 70. - № 2. - С. 400-409.

96. Enhancing the simulation accuracy of RF designs with consistent characterization and modeling techniques / V. Cojocaru, D. Markell, J. Capwell [ и др.] // 59th ARFTG Conference Digest, Spring 2002. - Seattle, WA, USA : IEEE, 2002. - С. 147-153.

97. Wang Z. Electromagnetic wave absorption of multi-walled carbon nanotube-epoxy composites in the R band / Z. Wang, G.-L. Zhao // Journal of Materials Chemistry C. - 2014. - Т. 2. - № 44. - С. 9406-9411.

98. Kajfez D. Dielectric resonators / D. Kajfez, P. Guillon. - Norwood : Artech House, 1986.

99. Chen S.-W. A unified design of dielectric resonator oscillators for telecommunication systems / S.-W. Chen, L.-C. Chang, J. Y. Chin // 1986 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. - IEEE, 1986. - С. 593-596.

100. Control of the temperature hysteresis and diffuse dielectric anomaly in the temperature range of the ferroelectric-antiferroelectric phase transition in PbZr1- x TixO3 (0.03? x? 0.05) ceramics / Y. N. Zakharov, S. Raevskaya, V. Borodin [и др.].

101. Antiferroelectric and ferroelectric phase transitions of the displacive and order-disorder type in PbZrO3 and PbZr1-xTi x O3 single crystals / K. Roleder, I. Jankowska-Sumara, G. Kugel [и др.] // Phase Transitions: A Multinational Journal. - 2000. - Т. 71. - № 4. - С. 287-306.

102. Electric field control of antiferroelectric domain pattern / S. Vakhrushev, D. Andronikova, I. Bronwald [и др.] // Physical Review B. - 2021. -Т. 103. - № 21. - С. 214108.

103. Binary, Ternary and Four-Component Systems Based on Sodium Niobate: Phase Diagrams of States, the Role of the Number of Components and Defectiveness in the Formation of the Properties / L. A. Reznichenko, I. A. Verbenko, L. A. Shilkina [и др.] // Advanced Materials / ред. I. A. Parinov [и др.]. - Cham : Springer International Publishing, 2018. - С. 3-23.

104. Фирсенков А. Радиопоглощающие покрытия широкого функционального применения / А. Фирсенков, С. Леухин // Электронные компоненты. - 2020. - № 9. - С. 74-75.

105. Высокоэффективные пьезокерамические материалы. Справочник / А. Данцигер, О. Разумовская, Л. Резниченко, [и др.]. - Ростов н/Д : АО" Книга", 1994. - 31 с.

106. Многокомпонентные системы сегнетоэлектрических сложных оксидов: физика, кристаллохимия, технология. Аспекты дизайна пьезоэлектрических материалов. Тт. 1, 2 / А. Данцигер, О. Разумовская, Л. Резниченко, [и др.]. - Ростов н/Д : РГУ, 2001. - 800 с.

107. Destruction phenomena in ferroactive materials / S. Khasbulatov, A. Cherpakov, I. Parinov [и др.] // Journal of Advanced Dielectrics. - 2020. - Т. 10. -№ 04. - С. 2050012.

108. Исследования высокотемпературного мультиферроика феррита висмута, легированного самарием / С. Хасбулатов, А. Павелко, Л. Шилкина [и др.] // Инженерный вестник Дона. - 2015. - Т. 38. - № 4-1. - С. 6.

109. Рентгенографические исследования высокотемпературного мультиферроика феррита висмута, немодифицированного и

модифицированного редкоземельными элементами / Л. А. Шилкина, К. П. Андрюшин, С. И. Дудкина [и др.] // Конструкции из композиционных материалов. - 2012. - № 3. - С. 57-71.

110. Диэлектрические свойства феррита висмута с гадолинием и европием / А. А. Павелко, К. П. Андрюшин, С. П. Кубрин [и др.] // Экология промышленного производства. - 2012. - № 1. - С. 52-57.

111. Фазовый состав, микроструктура, теплофизические и диэлектрические свойства мультиферроика BiFeO 3/ТЬ / С. В. Хасбулатов, Г. Г. Гаджиев, А. А. Павелко [и др.] // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - 2014. - № 1. - С. 95-101.

112. Структура, зеренное строение и диэлектрические свойства мультиферроиков ВП-х Ьа хБеО3 (х= 0. 00-0. 50) / С. Хасбулатов, А. Павелко, Л. Шилкина [и др.] // Инженерный вестник Дона. - 2015. - Т. 37. -№ 3. - С. 11.

113. Релаксационная динамика, СВЧ-поглощение и вторичная периодичность свойств феррита висмута, модифицированного редкоземельными элементами / К. Андрюшин, А. Павелко, А. Павленко [и др.] // Письма в Журнал технической физики. - 2011. - Т. 37. - № 13. - С. 5461.

114. Фазовая диаграмма системы твердых растворов (1-х) BiFeO 3-xPbFe 0.5 МЬ 0.5 0 3 при комнатной температуре / Л. Шилкина, А. В. Павленко, Л. Резниченко, И. Вербенко // Кристаллография. - 2016. - Т. 61. -№ 2. - С. 262-269.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

АВТОРА

Статьи в научных изданиях, входящих в Перечень ВАК

А1. Радиопоглощающие свойства модифицированных твердых растворов на основе феррита висмута и феррониобата свинца с различной термодинамической предысторией / П.А. Астафьев, К.М. Жидель, Я.А. Рейзенкинд [и др.] // Ученые записки физического факультета Московского университета. - 2022. - № 5. - С. 2251201. (К2).

А2. Резонансный отклик и уровень электромагнитных потерь экологически чистых функциональных материалов на основе ниобата натрия-калия в СВЧ-диапазоне / П. А. Астафьев, А. Р. Борзых, К. П. Андрюшин [и др.] // Физические основы приборостроения. - 2023. - Т. 12. - № 3(49). - С. 9299. (К2).

А3. Электродинамические свойства цирконата-титаната свинца в СВЧ-диапазоне в окрестности высокотемпературных фазовых переходов / П. А. Астафьев, К. П. Андрюшин, А. М. Лерер, Л. А. Резниченко // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. - 2024. - Т. 17, № 8. - С. 40-47. - DOI 10.32603/2071-8985-2024-17-8-40-47. (К2)

Статьи в научных изданиях, входящих в Scopus, Web of Science, RSCI

А4. Microwave-Absorbing Properties of PbMgi/3Nb2/3O3-PbZrO3-PbTiO3-PbGeO3 (PMN-PZT-PG) Solid Solutions on a Microstrip Line in the Microwave Range / P. Astafev, A. Pavelko, A. Lerer [et al.] // Crystals. -2022. - Vol. 12, № 4. - Art. No 551. - DOI 10.3390/cryst12040551. - Режим доступа: https://doi.org/10.3390/cryst12040551 (дата обращения 23.12.2024).

А5. Microwave Electrodynamic Study on Antiferroelectric Materials in a Wide Temperature Range / P. Astafev, A. Pavelko, K. Andryushin [et al.] // Materials. - 2022. - Vol. 15, № 24. - P. 8834. - DOI 10.3390/ma15248834. -

Режим доступа: https://doi.org/10.3390/ma15248834 (дата обращения 23.12.2024).

А6. Astafev, P. A. Electrodynamic properties of solid solutions 0.98(xPbTiO3-yPbZrO3-zPbNb2/3Mg1/3O3)-0.02PbGeO3 in the microwave range / P. A. Astafev, A. A. Pavelko, Y. M. Noykin // Ferroelectrics. - 2022. - Vol. 591, № 1. - P. 16-25. - DOI 10.1080/00150193.2022.2041918. - Дата обращения: https://doi.org/10.1080/00150193.2022.2041918 (дата обращения 23.12.2024). А7. Microwave absorbing properties of modified solid solutions based on bismuth ferrite and lead ferroniobate with different degrees of porosity / P. Astafev, K. Zhidel, J. Reizenkind [et al.] // Springer Proceedings in Materials. Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications : Proceedings of the International Conference PHENMA 2021-2022. - 2023. - Vol. 20. - P. 197213. - DOI 10.1007/978-3-031-21572-8_17. - Режим доступа: https://doi.org/10.1007/978-3-031-21572-8 17 (дата обращения 23.12.2024) А8. Resonant Microwave Response in Strontium Titanate Single Crystals / P. A. Astafev, A. A. Pavelko, K. P. Andryushin [et al.] // Springer Proceedings in Materials. Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications : Proceedings of the International Conference PHENMA 2023. - 2024. - Vol. 41. - P. 252-265. - DOI 10.1007/978-3-031-52239-0_25. - Режим доступа: https://doi.org/10.1007/978-3-031-52239-0 25 (дата обращения 23.12.2024).

А9. Microwave absorption properties of bismuth ferrite-based ceramics / P. A. Astafev, D. I. Zorin, J. A. Reizenkind [et al.] // Journal of Advanced Dielectrics. - 2024. - Vol. 14, No. 6. - P. 2450003. - DOI 10.1142/s2010135x24500036. - Режим доступа:

https://doi.org/10.1142/S2010135X24500036 (дата обращения 23.12.2024). А10. Microwave absorption properties of ceramics based on BiFeO3 modified with Ho / P. Astafev, K. Andryushin, A. Pavelko [et al.] // Solids. - 2024. - Vol.

5, No. 1. - P. 66-83. - DOI 10.3390/solids5010005. - Режим доступа: https://doi.org/10.3390/solids5010005 (дата обращения 23.12.2024).

Статьи в журналах, индексированных в РИНЦ

А11. Астафьев, П. А. Анализ современного состояния методов исследования электродинамических параметров материалов / П. А. Астафьев // Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля. - 2021. - № 5(47). - С. 174-179.

А12. Влияние поляризации на радиопоглощающие свойства керамики PbMg1/3Nb2/3O3-PbZrO3-PbTiO3-PbGeO3 (PMN-PZT-PG) / П.А. Астафьев, Я.А. Рейзенкинд, А.А. Павелко, К.М. Жидель // Электроника и микроэлектроника СВЧ. - 2022. - Т. 1. - С. 33-39.

А13. Радиопоглощающие свойства сегнетопьезокерамических материалов / П. А. Астафьев, А. А. Павелко, К. П. Андрюшин [и др.] // Письма в Журнал технической физики. - 2024. - Т. 50, № 16. - С. 43-46. - DOI 10.61011/PJTF.2024.16.58538.19892.

Публикации в сборниках трудов конференций

А14. Astafiev, P. A. Numerical modeling and analysis of the digital filtration methods of signals with complex forms of modulation / P. A. Astafiev, N. S. Filatova, I. I. Lukyanov // Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов. (Анализ современного состояния и перспективы развития) (LFPM-2019) : труды Восьмого Международного междисциплинарного молодежного симпозиума, г. Ростов-на-Дону, 2527 сентября 2019 года : в двух томах. Т. 1. - Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2019. - С. 68-72.

А15. Астафьев, П. А. Особенности использования цифровых методов для формирования радиолокационных сигналов / П. А. Астафьев // Вклад молодых ученых Южного макрорегиона в реализацию стратегии развития Российской Федерации: цели, задачи, результаты : XV

Ежегодная научная конференция молодых ученых, г. Ростов-на-Дону, 15-26 апреля 2019 г. : тезисы докладов. - Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2019. - С. 149. - Режим доступа: https://www.ssc-ras.ru/ckfinder/userfiles/files/Konf BK 2019 sbornik.pdf (дата обращения 23.12.2024).

А16. Астафьев, П. А. Анализ и сравнение методов расчета электродинамических параметров сегнетоэлектриков в СВЧ -диапазоне / П. А. Астафьев, А. А. Павелко // XXII Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков (ВКС -XXII), 25-28 августа 2021 г., Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия : сборник тезисов. -Екатеринбург ; Уральский федеральный университет, 2021. - С. 122. -Режим доступа:

https://nanocenter.urfu.ru/sites/default/files/Abstract book VKS-XXII.pdf (дата обращения 23.12.2024).

А17.Астафьев, П. А. Анализ методов исследования электродинамических параметров функциональных материалов / П. А. Астафьев, Е. С. Токарев // Наука и технологии Юга России : XVII Ежегодная молодежная научная конференция, г. Ростов-на-Дону, 15-30 апреля 2021 г. : тезисы докладов. - Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2021. - С. 217-218

А18. Астафьев, П. А. Электродинамические свойства твердых растворов 0.98(xPbTi03 - yPbZrO3- zPbNb2/3Mg1/3O3) - 0.02PbGe03 в СВЧ диапазоне / П. А. Астафьев, А. А. Павелко, Ю. М. Нойкин // Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения : сборник трудов III молодежной всероссийской с международным участием научной конференции, посвященной 20-летию Факультета высоких технологий, 20 - 23 сентября 2021 г., г. Ростов-на-Дону. - Ростов-на-Дону : Фонд науки и образования, 2021. - С. 167-171.

А19. Влияние состава твердых растворов на основе PZT на радиопоглощающие свойства / П. А. Астафьев, К. П. Андрюшин, С. Саху, Я. А. Рейзенкинд // Радиофизика, фотоника и исследование

свойств вещества : тезисы докладов II Российской научной конференции, Омск, 5-7 октября 2022 г. - Омск : ОНИИП, 2022. - С. 6465.

А20.Астафьев, П. А. Влияние фазового состава на радиопоглощающие свойства твердых растворов РЬТ^г1-хО3 на микрополосковой линии в СВЧ-диапазоне / П. А. Астафьев, К. П. Андрюшин, С. Саху // Школа-конференция молодых учёных "Прохоровские недели", 18-20 октября 2022 г. : тезисы докладов. - Москва : ИОФ, 2022. - С. 49-51. - БО1 10.24412/с1-35673-2022-1 -49-51

А21. Астафьев, П. А. Исследование радиопоглощающих свойств твердых растворов PMN-PZT-PG на микрополосковой линии в СВЧ-диапазоне / П. А. Астафьев // Наука Юга России: достижения и перспективы : XVIII Ежегодная молодежная научная конференция, г. Ростов-на-Дону, 18-29 апреля 2022 г. : тезисы докладов. - Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2022. -С. 191.

А22.Астафьев, П. А. Оценка перспектив применения твердых растворов PbZr(l-X)Ti(X)O(3) в современной радиотехнике / Астафьев П. А., Андрюшин К. П., Рейзенкинд Я. А // Всероссийская межведомственная научно-техническая конференция по теоретическим и прикладным проблемам развития и совершенствования автоматизированных систем управления и связи «Наука и АСУС - 2022», 20 октября, Москва, Зеленоград : сборник тезисов / Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр информационных региональных систем" (ЗАО "НПЦ ИРС") [и др.]. - Москва : МИЭТ, 2022. - С. 105-107. - Режим доступа: http://intech-spb.com/wp-

content/up1oads/archive/tesis22.pdf (дата обращения 23.12.2024).

А23.Астафьев, П. А. Радиопоглощающие свойства многокомпонентных твердых растворов на основе BF0-PFN в СВЧ-диапазоне / П. А. Астафьев // Ломоносов-2022 : XXIX Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам :

Международный молодежный научный форум. Секция «Физика». Подсекция «Физика твердого тела» : сборник тезисов докладов. -Москва: Физический факультет МГУ, 2022. - С. 544-545. - Режим доступа: https://pureportal.spbu.ru/files/98341027/18 22 3 .pdf (дата обращения 23.12.2024).

А24. Астафьев, П. А. Фильтрация АЧХ при исследовании свойств функциональных материалов на микрополосковой линии в СВЧ -диапазоне / П. А. Астафьев, А. А. Павелко // ВНКСФ - 26.2 : Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных : материалы конференции : информационный бюллетень : [тезисы докладов : в 2 т. Т. 2.]. - Екатеринбург; Ростов-на-Дону; Уфа: АСФ России, 2022. - С. 14-15. - Режим доступа: http://asf.ural.rU/VNKSF/Tezis/v26.2/VNKSF-26-2-full-version.pdf (дата обращения 27.08.2024)

А25.Астафьев, П. А. Резонансные свойства антисегнетоэлектриков в СВЧ диапазоне / П. А. Астафьев, И. А. Иванов, А. Р. Борзых // ВНКСФ -27. Двадцать седьмая Всероссийская научная конференция студентов -физиков и молодых учёных : материалы конференции : информационный бюллетень : [тезисы докладов]. - Екатеринбург; Ростов-на-Дону: АСФ России, 2023. - С. 34-35. - Режим доступа: http://asf.ural.ru/VNKSF/Tezis/v27/VNKSF-27-full-version.pdf (дата

обращения 28.08.2024).

А26. Астафьев, П. А. Фазовые переходы в цирконат-титанате свинца в СВЧ-диапазоне / П. А. Астафьев, А. Р. Борзых, И. А. Иванов // Материалы научных мероприятий Всероссийской конференции с международным участием "Угрозы и риски на Юге России в условиях геополитического кризиса", г. Ростов-на-Дону, 15-18 марта, 26-29 апреля 2023 г. : материалы докладов ; XIX Ежегодной молодежной научной конференции "Достижения и перспективы научных исследований молодых ученых Юга России", г. Ростов-на-Дону, 17-28 апреля 2023 г. :

тезисы докладов / Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук, Российский центр научной информации ; редколлегия: С. В. Бердников (отв. редактор) [и др.]. -Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2023. - С. 226.

А27.Радиопоглощающие свойства композиционных материалов на основе феррита висмута и феррониобата свинца / П. А. Астафьев, К. П. Андрюшин, А. А. Павелко [и др.] // Всероссийская конференция "Радиоэлектронные устройства и системы для инфокоммуникационных технологий" ("РЭУС-ИТ 2024"), посвящённая "Дню радио", Россия, Москва, 30-31 мая 2024 года : доклады. - Москва, 2024. - С. 18-22. -(Серия: Научные конференции, посвящённые Дню Радио / Российское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова, вып. 79.).

А28.Астафьев, П. А. Радиопоглощающие свойства твердых растворов феррита висмута и феррониобата свинца в окрестностях концентрационных фазовых переходов / П. А. Астафьев // Наука Юга России: достижения и перспективы : XX Всероссийская ежегодная молодежная научная конференции с международным участием, г. Ростов-на-Дону, 15-26 апреля 2024 г. : тезисы докладов / Федеральный исследовательский центр, Южный научный центр Российской академии наук. - Ростов-на-Дону: ЮНЦ РАН, 2024. - С. 215.

А29. Радиопоглощающие свойства электрически- и магнитоактивных композиционных материалов с различной объемной долей наполнителя / П. А. Астафьев, К. П. Андрюшин, А. Р. Борзых [и др.] // Всероссийская конференция "Радиоэлектронные устройства и системы для инфокоммуникационных технологий" ("РЭУС-ИТ 2024"), посвящённая "Дню радио", Россия, Москва, 30-31 мая 2024 года : доклады. - Москва, 2024. - С. 23-27. - (Серия: Научные конференции, посвящённые Дню Радио / Российское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова, вып. 79.)

А30.Астафьев, П. А. СВЧ поглощение в модифицированных оксидом германия твердых растворах феррита висмута и феррониобата свинца / П. А. Астафьев, К. М. Жидель, Л. А. Резниченко // ВНКСФ -28. Двадцать восьмая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных : материалы конференции : [тезисы докладов] : информационный бюллетень. - Новосибирск: АСФ России, 2024. - С. 48-49. - Режим доступа: http://asf.ural.ru/VNKSF/Tezis/v28/VNKSF-28-02.pdf (дата обращения 28.08.2024).

Патенты/свидетельства

А31. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024683331 Российская Федерация. Программа обработки данных измерений векторных анализаторов цепей : № 2024682651 : заявл. 02.10.2024 : опубл. 11.10.2024, Бюл. № 10 / П. А. Астафьев, К. П. Андрюшин ; правообладатель федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет». - Режим доступа:

https://www.fips.ru/publication-

web/publications/document?tvpe=doc&tab=PrEVM&id=EAF53960-8813-436A-B9DD-E9EE021BB0F2 (дата обращения 23.12.2024).

Иные публикации

А32.Особенности радиофизических методов исследования поглощающих свойств электрически активных материалов : учебное пособие / П. А. Астафьев, Я. А. Рейзенкинд, А. М. Лерер, Ю. М. Нойкин ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет", Научно-исследовательский институт физики, Физический факультет. - Ростов-

на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2022. - 94 с. - ISBN 978-5-9275-4297-0