Vísindamenn fá segulmagnaðir nanopowder fyrir 6G tækni
NEWSWISE-Efnisfræðingar hafa þróað skjót aðferð til að framleiða epsilon járnoxíð og sýnt loforð sitt um næstu kynslóð samskiptatækja. Framúrskarandi segulmagnaðir eiginleikar þess gera það að einu eftirsóttasta efninu, svo sem fyrir komandi 6G kynslóð samskiptatækja og fyrir endingargóða segulritun. Verkið var birt í Journal of Materials Chemistry C, Journal of the Royal Society of Chemistry. Járnoxíð (III) er eitt útbreiddasta oxíð á jörðinni. Það er að mestu leyti að finna sem steinefnahematít (eða alfa járnoxíð, α-Fe2O3). Önnur stöðug og algeng breyting er maghemite (eða gammabreyting, γ-Fe2O3). Hið fyrra er mikið notað í iðnaði sem rautt litarefni og hið síðarnefnda sem segulmagnaðir upptökumiðill. Þessar tvær breytingar eru ekki aðeins mismunandi í kristallaðri uppbyggingu (alfa-járnoxíð hefur sexhyrnd syngony og gamma-járnoxíð hefur rúmmetra syngony) heldur einnig í segulmagnaðir eiginleika. Til viðbótar við þessar tegundir af járnoxíði (III) eru fleiri framandi breytingar eins og epsilon-, beta-, zeta- og jafnvel gler. Aðlaðandi áfanginn er epsilon járnoxíð, ε-Fe2O3. Þessi breyting hefur afar mikla þvingunarafl (getu efnisins til að standast ytra segulsvið). Styrkurinn nær 20 Koe við stofuhita, sem er sambærilegur við breytur segla sem byggjast á dýrum sjaldgæfum jarðþáttum. Ennfremur frásogar efnið rafsegulgeislun á tíðnisviðinu undir-terahertz (100-300 GHz) með áhrifum náttúrulegs ferromagnetic ómun. Tíðni slíkrar ómun er ein af viðmiðunum fyrir notkun efna í þráðlausu samskiptatækjum-4G staðalnotkun MegaHertz og 5G notar tiva á Gigahertz. Áform eru um að nota Sub-Terahertz sviðið sem vinnusvið í sjöttu kynslóð (6G) þráðlausri tækni, sem er undirbúin fyrir virka kynningu í lífi okkar frá því snemma á 2030. Efnið sem myndast er hentugur til framleiðslu á umbreytingareiningum eða frásogsrásum á þessum tíðni. Til dæmis, með því að nota samsettan ε-Fe2O3 nanopowders, verður mögulegt að búa til málningu sem gleypa rafsegulbylgjur og verja þannig herbergi fyrir óhóflegum merkjum og vernda merki gegn hlerun utan frá. Einnig er hægt að nota ε-Fe2O3 sjálft í 6G móttökutækjum. Epsilon járnoxíð er afar sjaldgæft og erfitt form af járnoxíði að fá. Í dag er það framleitt í mjög litlu magni þar sem ferlið sjálft tekur allt að mánuð. Þetta útilokar auðvitað útbreidda umsókn sína. Höfundar rannsóknarinnar þróuðu aðferð til að flýta fyrir myndun epsilon járnoxíðs sem var fær um að draga úr myndunartímanum í einn dag (það er að segja til að framkvæma fulla hringrás meira en 30 sinnum hraðar!) Og auka magn vörunnar sem myndast. Tæknin er einföld að endurskapa, ódýr og auðvelt er að útfæra hana í iðnaði og efnin sem þarf til myndunar - járn og kísil - eru meðal algengustu þátta jarðar. "Þrátt fyrir að epsilon -járnoxíðfasinn hafi verið fenginn í hreinu formi tiltölulega fyrir löngu síðan, árið 2004, hefur það enn ekki fundið iðnaðarnotkun vegna margbreytileika myndunar þess, til dæmis sem miðill fyrir segulmagnaðir - við höfum náð að einfalda tæknina talsvert," segir Evgeny Gorbachev, doktorsnemi í verkefnisdeildinni í Moscow State University og fyrsta höfundinum. Lykillinn að árangursríkri beitingu efna með plötusnúða einkenni er rannsóknir á grundvallar eðlisfræðilegum eiginleikum þeirra. Án ítarlegrar rannsóknar getur efnið gleymst í mörg ár, eins og hefur gerst oftar en einu sinni í sögu vísinda. Það var tandem efnafræðinga við Moskvu State University, sem samstillti efnasambandið, og eðlisfræðingar við MIPT, sem rannsökuðu það í smáatriðum, sem gerði þróunina vel.
Post Time: Júní 28-2021