Wittenskippers krije magnetysk nanopowder foar 6G Technology
Nijswiis - Materiaalwittenskippers hawwe in rappe metoade ûntwikkele foar it produsearjen fan epsilon-izerokside en demonstreare har belofte foar kommunikaasjeapparaten fan folgjende generaasje. De treflike magnetyske eigenskippen meitsje it ien fan 'e meast begeerde materialen, lykas foar de kommende 6G-generaasje fan kommunikaasjeapparaten en foar duorsume magnetyske opname. It wurk waard publisearre yn it Journal of Materials Chemistry C, in tydskrift fan 'e Royal Society of Chemistry. Izer okside (III) is ien fan de meast wiidferspraat oksiden op ierde. It wurdt meast fûn as it mineraal hematiet (of alfa izer okside, α-Fe2O3). In oare stabile en mienskiplike modifikaasje is maghemite (of gammamodifikaasje, γ-Fe2O3). De earste wurdt in soad brûkt yn de yndustry as in read pigment, en de lêste as in magnetysk opname medium. De twa modifikaasjes ferskille net allinich yn kristallijne struktuer (alfa-izerokside hat hexagonale syngony en gamma-izerokside hat kubyske syngony), mar ek yn magnetyske eigenskippen. Neist dizze foarmen fan izer okside (III), der binne mear eksoatyske oanpassings lykas epsilon-, beta-, zeta-, en sels glêzen. De meast oantreklike faze is epsilon izer okside, ε-Fe2O3. Dizze modifikaasje hat in ekstreem hege twangkrêft (it fermogen fan it materiaal om in ekstern magnetysk fjild te wjerstean). De sterkte berikt 20 kOe by keamertemperatuer, dat is te fergelykjen mei de parameters fan magneten basearre op djoere seldsume ierde eleminten. Fierder absorbearret it materiaal elektromagnetyske strieling yn it sub-terahertz frekwinsjeberik (100-300 GHz) troch it effekt fan natuerlike ferromagnetyske resonânsje.De frekwinsje fan sa'n resonânsje is ien fan 'e kritearia foar it brûken fan materialen yn draadloze kommunikaasjeapparaten - de 4G standert brûkt megahertz en 5G brûkt tsientallen gigahertz. D'r binne plannen om it sub-terahertz-berik te brûken as wurkberik yn 'e seisde generaasje (6G) draadloze technology, dy't wurdt taret foar aktive yntroduksje yn ús libben fan' e iere 2030's. It resultearjende materiaal is geskikt foar de produksje fan konvertearjende ienheden as absorbercircuits op dizze frekwinsjes. Bygelyks, troch it brûken fan gearstalde ε-Fe2O3 nanopowders sil it mooglik wêze om ferven te meitsjen dy't elektromagnetyske weagen absorbearje en sadwaande keamers beskermje fan bûtenste sinjalen, en sinjalen beskermje tsjin ûnderskepping fan bûten. De ε-Fe2O3 sels kin ek brûkt wurde yn 6G-ûntfangapparaten. Epsilon izer okside is in ekstreem seldsume en drege foarm fan izer okside te krijen. Tsjintwurdich wurdt it produsearre yn heul lytse hoemannichten, mei it proses sels oant in moanne. Dit slút fansels syn wiidferspraat tapassing út. De auteurs fan 'e stúdzje ûntwikkele in metoade foar fersneld synteze fan epsilon izer okside by steat fan it ferminderjen fan de synteze tiid ta ien dei (dat is, te fieren in folsleine syklus fan mear as 30 kear flugger!) En it fergrutsjen fan de kwantiteit fan it resultaat produkt . De technyk is ienfâldich te reprodusearjen, goedkeap en kin maklik wurde ymplementearre yn 'e yndustry, en de materialen dy't nedich binne foar de synteze - izer en silisium - binne ûnder de meast oerfloedichste eleminten op ierde. "Hoewol't de faze fan epsilon-izeroksyd relatyf lang lyn yn suvere foarm helle waard, yn 2004, hat it noch altyd gjin yndustriële tapassing fûn fanwegen de kompleksiteit fan syn synteze, bygelyks as medium foar magnetyske - opname. Wy hawwe it slagge om te ferienfâldigjen de technology behoarlik," seit Evgeny Gorbatsjov, in PhD-studint yn 'e ôfdieling Materiaalwittenskippen oan' e Steatsuniversiteit fan Moskou en de earste auteur fan it wurk. De kaai foar suksesfolle tapassing fan materialen mei rekordbrekkende skaaimerken is ûndersyk nei har fûnemintele fysike eigenskippen. Sûnder yngeande stúdzje kin it materiaal in protte jierren ûnfertsjinne ferjitten wurde, lykas mear as ien kear yn 'e skiednis fan 'e wittenskip bard is. It wie de tandem fan materiaalwittenskippers oan de Steatsuniversiteit fan Moskou, dy't de ferbining synthesisearre, en natuerkundigen by MIPT, dy't it yn detail studearre, dy't de ûntwikkeling in súkses makken.
Posttiid: Jun-28-2021