基于铁磁微线的场与应力可调微波复合材料

本文考虑了新型可调复合材料，其有效微波介电常数可依赖于外部直流磁场或拉应力。该复合材料由嵌入介电基质中的导电铁磁微线短段组成。当电磁波辐照复合材料并在每个包含物中感应出纵向电流分布和电偶极矩时，短微线包含物充当基本散射体。这些感应偶极矩形成偶极响应，可由某个复数有效介电常数表征。后者可能具有由沿微线的强电流分布引起的共振或弛豫色散，该电流分布取决于微线的高频表面阻抗。在共振频率附近，微线表面阻抗的任何变化都会导致电流分布的巨大变化，进而导致每个包含物的偶极矩及整体有效介电常数的巨大变化。对于铁磁导电微线，通过所谓的磁阻抗效应（MI），其表面阻抗不仅取决于电导率，还取决于直流外部磁场和张力。因此，当对复合材料样品施加足够的磁场或拉应力时，有效介电常数的色散可以从共振型调节到弛豫型。可以提出许多应用，包括用于不同结构远程无损健康监测的应力敏感介质，以及具有场相关反射/透射系数的选择性微波涂层。