Matériaux magnétiques : quels besoins en hyperfréquences ?
Nanocomposites magnétoélectriques appliqués aux hyperfréquences

L'intégration de ferrites spinelles et grenat dans les circuits hyperfréquences est à l'origine de la réalisation de plusieurs fonctions de traitement du signal. Parmi ces fonctions, la plus importante est celle réalisée par les circulateurs qui consiste à séparer, par exemple, le signal émis du signal reçu dans un module d'émission-réception (cf. encadré 5 sur les isolateurs). Ces circuits, tout comme les isolateurs et certains déphaseurs, exploitent le caractère non réciproque de la propagation d'une onde électromagnétique dans les ferrites aimantés. La non-réciprocité exploite le comportement gyromagnétique des dipôles magnétiques élémentaires et l'anisotropie des ferrites aimantés. La réalisation de circuits accordables en fréquence (résonateurs, filtres, coupleurs, etc.) peut également être envisagée, car la perméabilité magnétique du milieu, et donc les conditions de propagation des signaux radioélectriques, sont modifiées sous l'action d'un champ magnétique statique.

Les métaux de transition 3d tels que le fer, le cobalt, et le nickel sont des éléments ferromagnétiques typiques présentant également une résonance gyromagnétique. Cependant, en raison de leur conductivité électrique élevée, les ondes électromagnétiques de haute fréquence sont fortement atténuées dans ces matériaux, ce qui les rend inexploitables à l'état massif en régime variable et a fortiori pour des applications micro-ondes. Pour contourner la difficulté, les milieux ferromagnétiques peuvent être utilisés dans un état fragmentaire. L'idée directrice est de mélanger des particules ferromagnétiques dans une matrice diélectrique dans le but d'obtenir un matériau composite, appelé ferrocomposite, rassemblant toutes les propriétés recherchées. Le mélange obtenu présente à la fois une forte aimantation spontanée, celle des milieux ferromagnétiques, diminuée par les effets de la dilution, et la faible conductivité des diélectriques, à condition que la taille des particules ferromagnétiques soit inférieure à l'épaisseur de peau aux fréquences exploitées.