Название:Научные основы цифрового проектирования ферритных и магнитодиэлектрических материалов и СВЧ-структур для высокочастотной электроники
Грантодатель:Гранты РНФ
Область знаний:03 - Химия и науки о материалах
Научная дисциплина:03-603 - Фундаментальные основы создания новых металлических, керамических и композиционных материалов
Ключевые слова:ферриты, электромагнитное экранирование, СВЧ-поглотители, магнитодиэлектрики, радиопоглощающие материалы, композиционные материалы, микроволновая электроника, 5G-устройства, цифровое проектирование материалов, импедансные характеристики, магнитные наноструктуры, функциональные керамики, электромагнитная совместимость, широкополосные поглотители, высокочастотные компоненты
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Попков,ВИ; Сингх Чаранджит
Подразделения:
Код проекта:26-73-31008
Аннотация

Современные вызовы в области электромагнитной совместимости (EMC), развития систем связи нового поколения (5G/6G), силовой и импульсной электроники требуют принципиально новых подходов к созданию функциональных ферритовых и магнитодиэлектрических материалов с управляемыми характеристиками в широком диапазоне частот. Одновременно усиливается потребность в импортонезависимых решениях в области СВЧ-поглотителей, развязывающих и экранирующих компонентов, основанных на наукоёмких композитах и цифрово спроектированных ферритах. Российская научно-промышленная среда испытывает острый дефицит технологически зрелых решений в данной области, что определяет высокую актуальность проекта. Проект направлен на создание научно-технологического задела мирового уровня в области цифрового проектирования и направленного синтеза ферритовых и феррит-углеродных композитов с управляемыми электродинамическими свойствами. С опорой на междисциплинарный подход будет разработана новая платформа проектирования СВЧ-поглотителей и компонентов для высокочастотной электроники, сочетающая материалы нового поколения, методы машинного обучения, теоретическое моделирование, экспериментальные исследования и прикладную валидацию.

Ключевыми научными задачами проекта являются: исследование взаимосвязей структура–свойства–функция в иерархических ферритовых и феррит-углеродных материалах, разработка цифровых моделей и алгоритмов оптимизации импеданса и проницаемости, синтез функциональных композитов с предсказуемыми параметрами, а также создание прототипов изделий для применения в телекоммуникационной и силовой электронике, транспортных системах и перспективных радиотехнических устройствах.

Проект реализуется при участии ведущего зарубежного учёного — профессора Чаранджита Сингха (директор Alliance University, Индия), признанного эксперта в области ферритов, магнитных композитов и СВЧ-материалов, обладающего обширным опытом реализации международных исследовательских проектов. Профессор Сингх внесёт вклад в теоретическое и экспериментальное сопровождение проекта, развитие методов цифрового дизайна, а также расширение международной кооперации с научными центрами Индии и Азии. Это позволит сформировать устойчивое международное партнёрство и обеспечить трансфер передовых научных практик в российскую научную и образовательную среду. Междисциплинарный характер проекта обусловлен необходимостью объединения компетенций в области физики магнитных материалов, материаловедения, радиотехники, прикладной электродинамики и вычислительной науки. Такой подход обеспечивает генерацию прорывных решений и ускоряет трансфер результатов в промышленность. Проект реализуется в кооперации с квалифицированным заказчиком — ООО «Новые технологии и материалы» (г. Сергиев Посад), обладающим развитой производственной базой по выпуску ферритовых компонентов. Предусматривается разработка и внедрение новой линейки изделий на основе оптимизированных материалов с заданными параметрами импеданса, проницаемости и СВЧ-поглощения. Это позволит расширить ассортимент продукции, повысить её технические характеристики, снизить производственные издержки, а также сформировать новую нишу отечественных материалов и компонентов, ориентированную на рынки России и дружественных стран.

Проект соответствует приоритетам научно-технологического развития Российской Федерации, задачам обеспечения технологического суверенитета и формирования новых экспортно-ориентированных сегментов высокотехнологичной продукции. Полученные результаты будут иметь высокую научную и практическую значимость, способствуя развитию российской школы магнитных материалов, подготовке кадров и укреплению международного научного сотрудничества.