Mathematical modeling of the electrophysical properties of a layered nanocomposite based on silicon with an ordered structure

Abstract

The authors carried out modeling of the electrophysical properties of composite media. The frequency dependences of the dielectric constant on the type of inclusions in the composite are investigated. On the basis of the nanocomposite considered in the work, based on Si, B, and SiO2, the authors model a reflecting screen, the lattice elements of which have a layered hierarchically constructed structure similar to a fractal formation. The influence of the level of fractality on the optical properties of the object was also investigated, and it was found that the proposed structure makes it possible to increase the operating frequency range of the reflecting screen and the efficiency, in comparison with reflecting screens that have a lattice of traditional structure. The results obtained can be of practical interest for broadband and nonlinear radar devices, localization devices and mobile objects, microelectronics, as well as intelligent applications in the field of information security. Авторами проведено моделирование электрофизических свойств композитных сред. Исследованы частотные зависимости диэлектрической проницаемости от типа включений в композите. На основе рассмотренного в работе нанокомпозита на основе Si, B и SiO2 авторы моделируют отражающий экран, элементы решетки которого имеют слоистую иерархически построенную структуру, аналогичную фрактальному образованию. Также было исследовано влияние уровня фрактальности на оптические свойства объекта, и было обнаружено, что предложенная конструкция позволяет увеличить рабочий частотный диапазон отражающего экрана и эффективность по сравнению с отражающими экранами, имеющими решетка традиционной структуры. Полученные результаты могут представлять практический интерес для широкополосных и нелинейных радиолокационных устройств, устройств локализации и мобильных объектов, микроэлектроники, а также интеллектуальных приложений в области защиты информации.