Ix-xjentisti Ikseb Nanotrab manjetiku għal 6G Teknoloġija
Newswise — Ix-xjentisti tal-materjal żviluppaw metodu mgħaġġel għall-produzzjoni tal-ossidu tal-ħadid epsilon u wrew il-wegħda tiegħu għal apparati ta 'komunikazzjoni tal-ġenerazzjoni li jmiss. Il-proprjetajiet manjetiċi pendenti tiegħu jagħmluha waħda mill-materjali l-aktar mixtieqa, bħal għall-ġenerazzjoni 6G li jmiss ta 'apparati ta' komunikazzjoni u għal reġistrazzjoni manjetika dejjiema. Ix-xogħol ġie ppubblikat fil-Ġurnal tal-Materjali Kimika C, ġurnal tar-Royal Society of Chemistry. L-ossidu tal-ħadid (III) huwa wieħed mill-ossidi l-aktar mifruxa fid-Dinja. Jinstab l-aktar bħala l-ematite minerali (jew ossidu tal-ħadid alfa, α-Fe2O3). Modifikazzjoni oħra stabbli u komuni hija maghemite (jew modifika gamma, γ-Fe2O3). L-ewwel huwa użat ħafna fl-industrija bħala pigment aħmar, u l-aħħar bħala mezz ta 'reġistrazzjoni manjetika. Iż-żewġ modifiki huma differenti mhux biss fl-istruttura kristallina (l-ossidu tal-ħadid alfa għandu syngony eżagonali u l-ossidu tal-ħadid gamma għandu syngony kubi) iżda wkoll fi proprjetajiet manjetiċi. Minbarra dawn il-forom ta 'ossidu tal-ħadid (III), hemm modifiki aktar eżotiċi bħal epsilon-, beta-, zeta-, u anke tal-ħġieġ. L-aktar fażi attraenti hija l-ossidu tal-ħadid epsilon, ε-Fe2O3. Din il-modifika għandha forza koerċittiva estremament għolja (il-kapaċità tal-materjal li jirreżisti kamp manjetiku estern). Is-saħħa tilħaq 20 kOe f'temperatura tal-kamra, li hija komparabbli mal-parametri tal-kalamiti bbażati fuq elementi ta 'art rari għaljin. Barra minn hekk, il-materjal jassorbi r-radjazzjoni elettromanjetika fil-medda ta 'frekwenza sub-terahertz (100-300 GHz) permezz tal-effett ta' reżonanza ferromanjetika naturali. Il-frekwenza ta 'reżonanza bħal din hija waħda mill-kriterji għall-użu ta' materjali f'apparat ta 'komunikazzjoni mingħajr fili - il-4G standard juża megahertz u 5G juża għexieren ta 'gigahertz. Hemm pjanijiet biex tintuża l-medda sub-terahertz bħala firxa ta 'ħidma fit-teknoloġija mingħajr fili tas-sitt ġenerazzjoni (6G), li qed titħejja għal introduzzjoni attiva f'ħajjitna mill-bidu tas-snin 2030. Il-materjal li jirriżulta huwa adattat għall-produzzjoni ta 'unitajiet ta' konverżjoni jew ċirkwiti assorbenti f'dawn il-frekwenzi. Pereżempju, bl-użu ta 'nanotrabijiet ε-Fe2O3 komposti se jkun possibbli li jsiru żebgħa li jassorbu mewġ elettromanjetiku u b'hekk jipproteġu kmamar minn sinjali estranji, u jipproteġu s-sinjali minn interċettazzjoni minn barra. L-ε-Fe2O3 innifsu jista 'jintuża wkoll f'apparat ta' riċeviment 6G. L-ossidu tal-ħadid Epsilon huwa forma estremament rari u diffiċli ta 'ossidu tal-ħadid biex tinkiseb. Illum, huwa prodott fi kwantitajiet żgħar ħafna, bil-proċess innifsu jieħu sa xahar. Dan, ovvjament, jeskludi l-applikazzjoni mifruxa tiegħu. L-awturi tal-istudju żviluppaw metodu għal sinteżi aċċellerata tal-ossidu tal-ħadid epsilon kapaċi li jnaqqas il-ħin tas-sinteżi għal ġurnata waħda (jiġifieri, biex iwettaq ċiklu sħiħ ta 'aktar minn 30 darba aktar malajr!) u jżid il-kwantità tal-prodott li jirriżulta . It-teknika hija sempliċi biex tirriproduċi, irħisa u tista 'tiġi implimentata faċilment fl-industrija, u l-materjali meħtieġa għas-sintesi - ħadid u silikon - huma fost l-aktar elementi abbundanti fid-Dinja. "Għalkemm il-fażi epsilon-ossidu tal-ħadid inkisbet f'forma pura relattivament twil ilu, fl-2004, għadha ma sabetx applikazzjoni industrijali minħabba l-kumplessità tas-sinteżi tagħha, pereżempju bħala mezz għal reġistrazzjoni manjetika. Irnexxielna nissimplifikaw it-teknoloġija b’mod konsiderevoli,” jgħid Evgeny Gorbachev, student tal-PhD fid-Dipartiment tax-Xjenzi tal-Materjali fl-Università tal-Istat ta’ Moska u l-ewwel awtur tax-xogħol. Iċ-ċavetta għall-applikazzjoni b'suċċess ta 'materjali b'karatteristiċi li jiksru r-rekords hija r-riċerka fil-proprjetajiet fiżiċi fundamentali tagħhom. Mingħajr studju fil-fond, il-materjal jista 'jkun minsi mhux mistħoqq għal ħafna snin, kif ġara aktar minn darba fl-istorja tax-xjenza. Kien it-tandem ta 'xjentisti tal-materjali fl-Università tal-Istat ta' Moska, li sintetizzaw il-kompost, u fiżiċi tal-MIPT, li studjawha fid-dettall, li għamlu l-iżvilupp suċċess.
Ħin tal-post: Ġunju-28-2021