Electrodynamic model and method of calculation of the effective permeability tensor for 3D-magnetic opal-based nanocomposites at microwaves


Cite item

Full Text

Abstract

The electrodynamic model of wave processes in 3D magnetic opal nanocomposites is developed by using the decomposition approach on autonomous blocks with Floquet channels. The method for determining of the effective permeability tensor of 3D opal magnetic nanocomposite is developed by solving the system of quasi-simultaneous equations and the relative error for the calculation of effective parameters as parameters of a quasi-bulk continuum is determined.
The results of calculation of the real and imaginary parts of the diagonal and off-diagonal components of the effective permeability tensor of the Ni_0.7 Zn_0.3 Fe_2 O_4 particles-containing magnetic opal as a function of DC magnetic field were obtained at a frequency f = 26 GHz taking into account the different number of ferromagnetic spherical nanoparticles, filling the octahedral SiO_2 opal void regions, for the constant value of the filling factor. The results of simulation show agreement with the experimental data.

References

  1. Нанокомпозиты на основе опаловых матриц с 3D-структурой, образованной магнитными наночастицами / А.Б. Ринкевич [и др.] // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2008. № 4. С. 55-63.
  2. Голованов О.А., Макеева Г.С. Метод автономных блоков с магнитными нановключениями и каналами Флоке для математического моделирования магнитных наноструктур с учетом обмена и граничных условий // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 12. С. 1421-1428.
  3. Никольский В.В., Никольская Т.И. Декомпозиционный подход к задачам электродинамики. М.: Наука, 1983. 297 с.
  4. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1978. 543 с.
  5. Никольский В.В. Вариационные методы для задач дифракции // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1977. Т. 20. № 1. С. 5.
  6. Голованов О.А., Макеева Г.С., Чиркина М.А. Электродинамический анализ распространения электромагнитных волн в 3D-магнитных нанокомпозитах на основе опаловых матриц // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2010. № 2. С. 126-135.
  7. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука, 1994.
  8. Anomalous magnetic antiresonance and resonance in ferrite nanoparticles embedded in opal matrix / V.V. Ustinov [et al.] // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2012. V. 324. P. 78-82.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2012 Golovanov O.A., Makeeva G.S., Efimov A.A., Chirkina M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.