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长江云:从零起步 给“芯片”披上防护衣

发布者:吴宝洪 宛宇 程毓 编辑:程毓 发布时间:2023-05-17 浏览次数:

日常生活中,电磁波无处不在,一些电子产品 经常会受到 电磁波干扰。 最近,武汉科技大学团队 成功研发了一种 薄膜材料,用在芯片上,吸收电磁波的性能 远超过 国际前沿芯片 生产公司。《新时代的我们》,今天一起走进这个 给“芯片”披上防护衣的 科研团队。

科研人员手里拿着的,就是最新研发的磁性吸波材料,叫做“铁钴钌三元合金薄膜”。放在一个特制的芯片上,实验结果表明,90%以上的无用电磁波被成功吸收。这个数值可了不得,要知道现实生活中,无线通信需要依靠特定的电磁波频段,要想让通信稳定,就需要屏蔽掉无用的电磁波。国内外许多科学家一直在致力于研究减少电磁波对芯片的干扰。

武汉科技大学材料与冶金学院教授、高温磁电技术研究所所长李享成:“特别是在5G通信之后,所有的芯片和电子电路的工作频率不断提高。原有的一些抗电子干扰的材料在高频下丧失了效果,高端芯片及周围的关键部件也要做到国产可控、自主自强。”

如何能用一种新的材料进行替代,既有良好的性能,成本又比较合理呢?李享成教授团队将目光瞄准在“钌”这种金属上,这种金属在近5年才被科学家发现具有室温铁磁性。科研团队将“钌”和铁、钴这两种常见的磁性元素,按照一定比例混合均匀,熔炼后,经过大量实验计算,证实这一新材料对于电磁波具有很好的吸收效果。尤其是当钌的掺杂比例在1%左右时,吸收电磁波的效率最高,达到了97%。

武汉科技大学材料与冶金学院教授、高温磁电技术研究所所长李享成:“国际上,到5G通讯2.5T这个频率的时候,电磁波它的损耗最多也就是80%,但是我们平均可以到90%。某些特殊的频点,电磁波的吸收能力我们可以到95%以上。”

从零起步,没有现成的经验可循,科研团队从提出设想,到验证成功、设计出产品,花费了五年时间。

武汉科技大学材料与冶金学院教授、高温磁电技术研究所所长李享成:“印象最深刻的是,曾经有一段时间,推到关键节点,发现跟预想不一样。最难的时候经历了八九个月,把不同元素通过电弧炉熔炼。金属本来是块体,你要把它敲成粉末混合进去,这么低的含量,你要把它混合均匀,有很多时候达不到最初设计的状态。”

目前,这一科研成果已完成了实验室制备,进入到工厂中试阶段,已有不少企业正在和团队对接合作,下一步团队将着重攻关薄膜和芯片的集成与封装,尽快将产品投入到应用阶段。

(长江云新闻记者 吴宝洪 宛宇 通讯员 程毓 责任编辑 徐珊珊)

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