Znanstvenici dobivaju magnetski nanopowder za 6G tehnologija
Newswise-Znanstvenici materijala razvili su brzu metodu za proizvodnju željeznog oksida Epsilon i pokazali svoje obećanje za komunikacijske uređaje sljedeće generacije. Njegova izvanredna magnetska svojstva čine ga jednim od najpoželjnijih materijala, poput nadolazeće generacije komunikacijskih uređaja od 6 g i za trajno magnetsko snimanje. Djelo je objavljeno u časopisu The Journal of Materials Chemisty C, časopisu Kraljevskog društva za kemiju. Željezni oksid (III) jedan je od najraširenih oksida na zemlji. Uglavnom se nalazi kao mineralni hematit (ili alfa željezni oksid, α-FE2O3). Druga stabilna i uobičajena modifikacija je Maghemite (ili gama modifikacija, γ-FE2O3). Prvi se u industriji široko koristi kao crveni pigment, a drugi kao magnetski medij za snimanje. Dvije modifikacije razlikuju se ne samo u kristalnoj strukturi (alfa-željezni oksid ima šesterokutnu singoniju i gama-željezni oksid ima kubičnu sinkroniju), već i u magnetskim svojstvima. Uz ove oblike željeznog oksida (III), postoje i egzotične modifikacije poput Epsilon-, Beta-, Zeta-, pa čak i staklenih. Najatraktivnija faza je Epsilon željezo oksid, ε-Fe2O3. Ova modifikacija ima izuzetno visoku prisilnu silu (sposobnost materijala da se odupire vanjskom magnetskom polju). Snaga doseže 20 KOE na sobnoj temperaturi, što je usporedivo s parametrima magneta na temelju skupih elemenata rijetke Zemlje. Nadalje, materijal apsorbira elektromagnetsko zračenje u sub-terahertz frekvencijskom rasponu (100-300 GHz) učinkom prirodne feromagnetske rezonance. Učestalost takve rezonancije jedan je od kriterija za upotrebu materijala u bežičnim komunikacijskim uređajima-4gzera koristi megahertz i 5G koristi tenske tenzene. Planira se koristiti raspon Sub-Terahertz kao radni raspon u bežičnoj tehnologiji šeste generacije (6G), koja se priprema za aktivno uvođenje u našem životu od početka 2030-ih. Rezultirajući materijal prikladan je za proizvodnju pretvaranja jedinica ili apsorber krugova na tim frekvencijama. Na primjer, pomoću kompozitnih ε-Fe2O3 nanopowders bit će moguće napraviti boje koje apsorbiraju elektromagnetske valove i tako štiti sobe od vanjskih signala i štite signale od presretanja izvana. Sam ε-Fe2O3 također se može koristiti u uređajima za prijem od 6 g. Epsilon željezni oksid izuzetno je rijedak i težak oblik željeznog oksida. Danas se proizvodi u vrlo malim količinama, a sam proces traje do mjesec dana. To, naravno, isključuje svoju široku prijavu. Autori studije razvili su metodu za ubrzanu sintezu epsilon željeznog oksida sposobnog za smanjenje vremena sinteze na jedan dan (to jest, za provođenje punog ciklusa većeg od 30 puta brže!) I povećavajući količinu rezultirajućeg proizvoda. Tehnika je jednostavna za reprodukciju, jeftinu i lako se može implementirati u industriji, a materijali potrebni za sintezu - željezo i silicij - spadaju među najzastupljenije elemente na Zemlji. „Iako je faza oksida iz Epsilon-željeza dobivena u čistom obliku relativno davno, 2004. godine, ona još uvijek nije pronašla industrijsku primjenu zbog složenosti svoje sinteze, na primjer kao medij za magnetsko snimanje. Uspjeli smo značajno pojednostaviti tehnologiju “, kaže Evgeny Gorbachev, doktorat na Odjelu za znanosti o materijalima na Državnom sveučilištu Mosmow i prvi autor rada. Ključ uspješne primjene materijala s rekordnim karakteristikama je istraživanje njihovih temeljnih fizičkih svojstava. Bez dubinske studije, materijal može biti nezasluženo zaboravljen dugi niz godina, kao što se dogodilo više od jednom u povijesti znanosti. Upravo su tandem znanstvenika materijala sa Sveučilišta Moskovskog sveučilišta, koji su sintetizirali spoj, a fizičari na MIPT -u, koji su ga detaljno proučavali, učinili su razvoj uspjehom.
Post Vrijeme: srpanj-04-2022 