Oamenii de știință obțin nanopowder magnetic pentru 6G Tehnologie
NEWSWISE-Oamenii de știință materiale au dezvoltat o metodă rapidă pentru producerea de oxid de fier Epsilon și și-au demonstrat promisiunea pentru dispozitivele de comunicare de generație viitoare. Proprietățile sale magnetice remarcabile îl fac unul dintre cele mai râvnite materiale, cum ar fi pentru viitoarea generație de 6G de dispozitive de comunicare și pentru înregistrarea magnetică durabilă. Lucrarea a fost publicată în Journal of Materials Chemistry C, A Journal of Royal Society of Chemistry. Oxidul de fier (III) este unul dintre cei mai răspândiți oxizi de pe Pământ. Se găsește mai ales ca hematit mineral (sau oxid de fier alfa, α-FE2O3). O altă modificare stabilă și comună este Maghemit (sau modificarea gamma, γ-FE2O3). Primul este utilizat pe scară largă în industrie ca pigment roșu, iar cel de -al doilea ca mediu de înregistrare magnetică. Cele două modificări diferă nu numai în structura cristalină (oxidul alfa-fier are syngonia hexagonală și oxidul gamma-fier are syngonie cubică), ci și în proprietăți magnetice. În plus față de aceste forme de oxid de fier (III), există mai multe modificări exotice, cum ar fi epsilon-, beta-, zeta- și chiar sticlă. Cea mai atractivă fază este oxidul de fier Epsilon, ε-fe2O3. Această modificare are o forță coercitivă extrem de ridicată (capacitatea materialului de a rezista unui câmp magnetic extern). Forța ajunge la 20 koe la temperatura camerei, care este comparabilă cu parametrii magneților pe baza unor elemente scumpe de pământ rar. Mai mult, materialul absoarbe radiații electromagnetice în intervalul de frecvență sub-terahertz (100-300 GHz) prin efectul rezonanței ferromagnetice naturale. Frecvența unei astfel de rezonanțe este unul dintre criteriile pentru utilizarea materialelor în dispozitivele de comunicații wireless-standardul 4G folosește Megahertz și 5G utilizează tensi de Gigahertz. Există planuri de a utiliza gama sub-terahertz ca gamă de lucru în tehnologia wireless a șasea generație (6G), care este pregătită pentru introducerea activă în viața noastră de la începutul anilor 2030. Materialul rezultat este potrivit pentru producerea de unități de conversie sau circuite de absorbție la aceste frecvențe. De exemplu, folosind nanopowders compus ε-FE2O3, va fi posibilă realizarea vopselelor care absorb undele electromagnetice și, astfel, să protejeze camerele de semnale străine și să protejeze semnalele de interceptare din exterior. Ε-FE2O3 în sine poate fi utilizat și în dispozitivele de recepție 6G. Oxidul de fier Epsilon este o formă extrem de rară și dificil de oxid de fier de obținut. Astăzi, este produs în cantități foarte mici, procesul în sine durează până la o lună. Aceasta, desigur, își exclude aplicația pe scară largă. Autorii studiului au dezvoltat o metodă pentru sinteza accelerată a oxidului de fier Epsilon capabil să reducă timpul de sinteză la o zi (adică pentru a efectua un ciclu complet de peste 30 de ori mai rapid!) Și creșterea cantității produsului rezultat. Tehnica este simplă de reprodus, ieftină și poate fi implementată cu ușurință în industrie, iar materialele necesare pentru sinteză - fier și siliciu - sunt printre cele mai abundente elemente de pe Pământ. „Deși faza de oxid Epsilon-fier a fost obținută sub formă pură relativ cu mult timp în urmă, în 2004, încă nu a găsit o aplicație industrială datorită complexității sintezei sale, de exemplu ca mediu pentru înregistrare magnetică. Am reușit să simplificăm considerabil tehnologia ”, spune Evgeny Gorbaciov, doctorand la Departamentul de Științe ale Materialelor de la Universitatea de Stat din Moscova și primul autor al lucrării. Cheia pentru aplicarea cu succes a materialelor cu caracteristici record-reducă este cercetarea proprietăților lor fizice fundamentale. Fără un studiu aprofundat, materialul poate fi uitat nemeritat de mulți ani, așa cum s-a întâmplat de mai multe ori în istoria științei. Tandemul oamenilor de știință de materiale de la Universitatea de Stat din Moscova, care au sintetizat compusul, și fizicienii de la MIPT, care l -au studiat în detaliu, a făcut ca dezvoltarea să fie un succes.
Timpul post: 04-2022 iulie 