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项目总体介绍

国家重大基础科学研究项目“高频磁性纳米材料的电磁性能调控及其在磁性电子器件中的应用”(2012CB933100),由兰州大学(第一承担单位)、中国科学院物理研究所、厦门大学、电子科技大学和中国科学院金属研究所五家单位共同承担。在2012.1-2016.8执行期内,包括首席科学家薛德胜教授在内的19名学术骨干和44名研究生,将针对电子信息技术高频化和集成化发展中面临的高频电感类磁性电子器件微型化困难和电磁干扰严重两大问题,拟通过磁性纳米材料与纳米结构的可控制备,1)研究磁性纳米材料高频磁性的新机制,突破传统微波磁性材料不能同时保持高共振频率和高磁导率的限制;2)研究磁性纳米材料的高频电磁性能宽范围调控机制,解决优异高频磁性必须使用金属磁性纳米材料所带来的电磁匹配难以实现的困境;3)研制1-5 GHz频段内微型化、高性能和低能耗的薄膜电感,以及功能层薄、频带宽、能力强的近场抗电磁干扰器件,为新一代军民两用产品在1-5 GHz频段的应用提供保障。实现如下预期目标:1)掌握磁化强度在自然共振下的动力学过程,发展大范围调整磁性纳米材料的双各向异性技术,获得共振频率在1-5 GHz、高频磁导率>200的软磁薄膜材料,实现高频磁性本征参数比传统Snoek极限值增大5-10倍;2)掌握磁化强度在非自然共振下的动力学过程,发展大规模制备尺寸和形状可控的单分散磁性纳米颗粒的技术,实现磁性纳米颗粒和纳米结构单元的大面积有序组装,使磁性纳米颗粒的使用频率接近5 GHz;3)掌握GHz电磁波在纳米复合介质中的转播,发展几种核/壳结构的新型磁性/介电纳米材料,阐明磁性/介电纳米材料的高频电磁特性机理,实现性能优于传统材料的新型抗电磁干扰材料在1-5 GHz下电磁阻抗匹配的宽范围调控;4)建立描述电磁波在非连续介质体系中传播的新方法,设计并研制1-5 GHz内电感量30-120 nH,峰值品质因数18-30的薄膜电感,以及带宽1-5 GHz,噪音抑制30 dB的吸收式或L-C式近场抗电磁干扰器件,实现面积降低一个量级的微型化近场抗电磁干扰薄膜电感。



课题一介绍

课题一介绍



课题二介绍

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课题三介绍

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课题四介绍

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