Naučnici dobivaju magnetnu nanopowder za 6G tehnologija
Newswise - materijalni naučnici razvili su brzu metodu za proizvodnju Epsilona Iron Oxida i pokazao svoje obećanje za komunikacijske uređaje nove generacije. Njegova izvanredna magnetska svojstva čine je jednom od najožećih materijala, poput nadolazećeg 6g generacije komunikacijskih uređaja i za izdržljivo magnetsko snimanje. Rad je objavljen u časopisu Hemijstva za materijale C, časopis za kraljevsko društvo hemije. Željezni oksid (iii) jedan je od najraširijih oksida na zemlji. Uglavnom se nalazi kao mineralni hematit (ili alfa željezo oksid, α-fe2o3). Druga stabilna i uobičajena modifikacija je maghemit (ili gama modifikacija, γ-fe2o3). Prvi se široko koristi u industriji kao crveni pigment, a potonji kao magnetni medij za snimanje. Dvije izmjene se razlikuju ne samo u kristalnoj strukturi (alfa-željezo oksid ima šesterokutni sigon i gamma-željezan oksid ima kubični sikon), ali i u magnetskim svojstvima. Pored ovih oblika željezovog oksida (III) postoje egzotičnije modifikacije kao što su Epsilon-, Beta-, Zeta-, pa čak i staklena. Najatraktivnija faza je epsilon željezo oksid, ε-fe2o3. Ova izmjena ima izuzetno visoku prisilnu silu (sposobnost materijala da se odupre vanjskog magnetskog polja). Snaga doseže 20 KOE na sobnoj temperaturi, što je uporedivo sa parametrima magneta na temelju skupih retkihm zemljanih elemenata. Nadalje, materijal apsorbira elektromagnetsko zračenje u sub-terahertz frekvencijskom rasponu (100-300 GHz) kroz efekt prirodne feromagnetske rezonance. Učestalost takve rezonancije jedan je od kriterija za korištenje materijala u bežičnim komunikacijskim uređajima - 4G standard koristi Megahertz i 5G koristi desetine Gigaherz. Planovi za korištenje opsega sub-terahertz kao radnog opsega u bežičnoj tehnologiji šestog generacije (6G), koja se priprema za aktivno uvođenje u naše živote od početka 2030-ih. Rezultirajući materijal pogodan je za proizvodnju konverzivnih jedinica ili apsorberskih krugova na ovim frekvencijama. Na primjer, pomoću kompozitnih ε-fe2o3 nanopowders bit će moguće napraviti boje koje apsorbiraju elektromagnetske valove i na taj način štite sobe od vanjskih signala i štite signale od presretanja izvana. Sama ε-fe2O3 može se koristiti i na 6G uređajima za prijem. Epsilon željezo oksid je izuzetno rijedak i težak oblik željeznog oksida za dobivanje. Danas se proizvodi u vrlo malim količinama, sa samom procesom koji traje do mjesec dana. To, naravno, isključuje svoju široku primjenu. Autori studije razvili su metodu za ubrzanu sintezu željeznog oksida Epsilon gvožđe u stanju da se smanji vrijeme sinteze na jedan dan (to je da izvrši cijeli ciklus više od 30 puta brže!) I povećavajući količinu nastalog proizvoda. Tehnika je jednostavna za reprodukciju, jeftinu i može se lako implementirati u industriju, a materijali potrebni za sintezu - gvožđe i silikon - su među najvažnijim elementima na zemlji. "Iako je faza oksid-željezovog oksida Epsilon u čistom obliku, već 2004. godine, još uvijek nije pronašla industrijsku primjenu zbog složenosti svoje sinteze, na primjer, kao medij za magnetsko - snimanje. Uspjeli smo značajno pojednostaviti tehnologiju ", kaže Evgeny Gorbačov, doktorski student u odjelu za nauku o materijalima na Državnom univerzitetu Moskovskog i prvog autora rada. Ključ uspješne primjene materijala sa rekordnim karakteristikama je istraživanje u njihovim temeljnim fizičkim svojstvima. Bez dubinske studije materijal može biti nezaslužan zaboravljen dugi niz godina, kao što se dogodilo više puta u istoriji nauke. To je bio tandem materijala naučnika na Državnom univerzitetu Moskovskog državnog univerziteta, koji sintetizirali spoj, a fizičari u Mipt-u, koji su ga detaljno proučavali, zbog čega je razvoj uspjeha učinio uspjehom.
Vrijeme objavljivanja: jul-04-2022 