نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

کاربرد گرافن مغناطیسی دوپ شده با کبالت-بور در جذب امواج مایکروویو و مبتنی بر اصول اولیه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه امیرکبیر
2 دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
10.22034/joeds.2025.535860.1098
چکیده
کاربرد نانومواد مبتنی بر گرافن در جذب امواج مایکروویو با چالش‌هایی مانند هدایت الکتریکی بالا و تلفات دی‌الکتریک بیش از حد مواجه شده است. راه‌حل امیدوارکننده برای غلبه بر این مشکل، دستیابی به تطبیق امپدانس با استفاده از گرافن فرومغناطیس و همزمان کاهش هدایت الکتریکی است. در این مقاله، ما گرافن دوپ‌شده با بور و اصلاح‌شده با کبالت (GBCoαα) را برای این هدف پیشنهاد داده و مورد بررسی قرار دادیم. از نظریه تابعی چگالی (DFT) و محاسبات نظری برای محاسبه پارامترهای امپدانس و تلفات بازتابی استفاده شد. این نانوکامپوزیت به دلیل انتقال بار در فصل مشترک GBCo، خواص دی‌الکتریک متمایزی از خود نشان داد که منجر به عملکرد برجسته در جذب امواج مایکروویو در محدوده وسیعی از فرکانس‌ها شد. به‌طور خاص، در مقایسه با نانوکامپوزیت‌های GCo22، GCo33 و GBCo33، نمونه GBCo22 به دلیل تطابق امپدانس مطلوب و تعادل مناسب بین تلفات دی‌الکتریک و مغناطیسی، بازده جذب مایکروویو بهتری نشان داد (تلفات بازتابی RL = -42.02 دسی‌بل). نتایج نشان می دهد در باند فرکانسی 2 تا 18 گیگاهرتز ساختار پیشنهادی دارای تلفات بازگشتی کمتر از -10 دسی بل است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Microwave absorbing application of B-Co doped magnetic Graphene: a first principle study

نویسندگان English

mehdi zarepour 1
Hamed Asadi 2
1 Amirkabir university
2 Khajeh Nasi Tosi
چکیده English

The application of graphene-based nanomaterials for microwave absorption has been hindered by high conductivity and excessively high dielectric loss . A promising approach to address this challenge is achieving impedance match by utilizing ferromagnetic graphene while simultaneously suppressing conductivity. In this study, we explored B-doped and Co-decorated graphene ( GBCoαα ) for this purpose . Density Functional Theory ( DFT ) and theoretical calculations were employed to compute impedance parameters and reflection loss . The nanocomposite exhibited distinctive dielectric properties attributed to charge transfer at the GBCo interface, leading to outstanding microwave absorption performance over a broad frequency range . Specifically, compared to GCo22, GCo33, and GBCo33 nanocomposites, GBCo22 demonstrated superior microwave absorption efficiency ( reflection loss, RL = -42.02 dB ) due to its favorable impedance matching and a well-balanced interplay of dielectric and magnetic losses . The results indicate that in the frequency range of 2-18 GHz, the proposed structure exhibits a reflection loss below -10 dB.

کلیدواژه‌ها English

Garaphene
Absorbing Material
Ferromagnetic
Nano composite
Density Functional Theory

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 دی 1404