Вчені отримують магнітну наноропудер на 6G Технологія
НОВИНИ-вчені матеріалів розробили швидкий метод вироблення оксиду заліза Epsilon та продемонстрували його обіцянку для комунікаційних пристроїв нового покоління. Його видатні магнітні властивості роблять його одним із найбільш бажаних матеріалів, наприклад, для майбутнього генерації пристроїв зв'язку 6G та для міцного магнітного запису. Робота була опублікована в журналі Hemistry Chemistry C, журнал Королівського товариства хімії. Оксид заліза (III) - один з найбільш поширених оксидів на Землі. Він в основному зустрічається як мінеральний гематит (або альфа-оксид заліза, α-FE2O3). Ще одна стабільна і загальна модифікація-Maghemite (або модифікація гамми, γ-FE2O3). Перший широко використовується в промисловості як червоний пігмент, а другий - як магнітний запис. Дві модифікації відрізняються не лише за кристалічною структурою (оксид альфа-заліза має шестикутну сингонію, а оксид гамма-заліза має кубічну синонію), але і в магнітних властивостях. На додаток до цих форм оксиду заліза (III), є більш екзотичні модифікації, такі як Epsilon-, Beta-, Zeta- і навіть скляний. Найпривабливіша фаза-оксид заліза Епсілон, ε-FE2O3. Ця модифікація має надзвичайно високу примусову силу (здатність матеріалу протистояти зовнішньому магнітному полі). Сила досягає 20 Koe при кімнатній температурі, що можна порівняти з параметрами магнітів на основі дорогих рідкоземельних елементів. Крім того, матеріал поглинає електромагнітне випромінювання в діапазоні частот субтерагерца (100-300 ГГц) через вплив природного феромагнітного резонансу. Частота такого резонансу є одним із критеріїв використання матеріалів у бездротових комунікаційних пристроях 4G, що використовує Megahertz, а 5G використовує десятки Gigahertz. Існують плани використовувати діапазон субтерагерца як робочий діапазон у бездротовому технології шостого покоління (6G), яка готується до активного впровадження в нашому житті з початку 2030-х років. Отриманий матеріал підходить для виробництва перетворюючих одиниць або поглинальних схем на цих частотах. Наприклад, за допомогою композитних нанопо-бунтів ε-FE2O3 можна буде робити фарби, які поглинають електромагнітні хвилі і, таким чином, захищають кімнати від сторонніх сигналів, і захищають сигнали від перехоплення ззовні. Сам ε-FE2O3 також може бути використаний у пристроях прийомів 6G. Епсилон оксид заліза є надзвичайно рідкісною і складною формою оксиду заліза. Сьогодні він виробляється в дуже невеликих кількостях, при цьому сам процес займає до місяця. Це, звичайно, виключає його широке застосування. Автори дослідження розробили метод прискореного синтезу оксиду заліза епсилону, здатного скоротити час синтезу до одного дня (тобто провести повний цикл більш ніж у 30 разів швидше!) Та збільшивши кількість отриманого продукту. Техніка проста для відтворення, дешевих і може бути легко впроваджена в промисловості, а матеріали, необхідні для синтезу - залізо та кремнію - є одними з найпоширеніших елементів на Землі. "Незважаючи на те, що фаза оксиду епсилону-заліза була отримана у чистому вигляді порівняно, у 2004 році вона все ще не знайшла промислового застосування через складність його синтезу, наприклад, як середовище для магнітного-запису. Нам вдалося значно спростити технологію », - каже Евген Горбачов, доктор наук у кафедрі наук про матеріалів Московського державного університету та перший автор роботи. Ключовим фактором для успішного застосування матеріалів з рекордними характеристиками є дослідження їх основних фізичних властивостей. Без поглибленого дослідження матеріал може бути незаслуженим протягом багатьох років, як це траплялося не раз в історії науки. Саме тандем вчених матеріалів з Москви Державного університету синтезував сполуку, а фізики в MIPT, які детально вивчали його, зробили розвиток успіхом.
Час посади: липень-04-2022 