Bilim Adamları 6 Kişilik Manyetik Nanotoz Elde EdiyorG Teknolojisi
Newswise — Malzeme bilimciler, epsilon demir oksit üretmek için hızlı bir yöntem geliştirdiler ve bunun yeni nesil iletişim cihazları için vaat ettiğini gösterdiler. Olağanüstü manyetik özellikleri, onu gelecek 6G nesil iletişim cihazları ve dayanıklı manyetik kayıt gibi alanlarda en çok beğenilen malzemelerden biri haline getiriyor. Çalışma, Royal Society of Chemistry'nin bir dergisi olan Journal of Material Chemistry C'de yayınlandı. Demir oksit (III), dünyadaki en yaygın oksitlerden biridir. Çoğunlukla hematit (veya alfa demir oksit, α-Fe2O3) minerali olarak bulunur. Bir diğer kararlı ve yaygın modifikasyon ise maghemittir (veya gama modifikasyonu, γ-Fe2O3). Birincisi endüstride kırmızı pigment olarak, ikincisi ise manyetik kayıt ortamı olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. İki modifikasyon yalnızca kristal yapı açısından değil (alfa-demir oksit altıgen eş anlamlılığa ve gama-demir oksit kübik eş anlamlıya sahiptir) aynı zamanda manyetik özellikler açısından da farklılık gösterir. Demir oksit (III)'ün bu formlarına ek olarak epsilon-, beta-, zeta- ve hatta camsı gibi daha egzotik modifikasyonlar da vardır. En çekici faz epsilon demir oksit, ε-Fe2O3'tür. Bu modifikasyon son derece yüksek bir zorlayıcı kuvvete sahiptir (malzemenin harici bir manyetik alana direnme yeteneği). Mukavemet, oda sıcaklığında 20 kOe'ye ulaşır; bu, pahalı nadir toprak elementlerine dayanan mıknatısların parametreleriyle karşılaştırılabilir. Ayrıca malzeme, doğal ferromanyetik rezonansın etkisi yoluyla terahertz altı frekans aralığındaki (100-300 GHz) elektromanyetik radyasyonu emer. Bu tür rezonansın frekansı, malzemelerin kablosuz iletişim cihazlarında (4G) kullanımı için kriterlerden biridir. standart megahertz kullanır ve 5G onlarca gigahertz kullanır. 2030'lu yılların başlarından itibaren hayatımıza aktif olarak girmeye hazırlanan altıncı nesil (6G) kablosuz teknolojide terahertz altı aralığının çalışma aralığı olarak kullanılması planlanıyor. Ortaya çıkan malzeme bu frekanslarda dönüştürücü ünitelerin veya soğurucu devrelerin üretimine uygundur. Örneğin, kompozit ε-Fe2O3 nanotozları kullanılarak, elektromanyetik dalgaları emen ve böylece odaları yabancı sinyallerden koruyan ve sinyalleri dışarıdan müdahaleye karşı koruyan boyalar yapmak mümkün olacaktır. ε-Fe2O3'ün kendisi de 6G alım cihazlarında kullanılabilir. Epsilon demir oksit, demir oksidin son derece nadir ve elde edilmesi zor bir formudur. Bugün çok küçük miktarlarda üretiliyor ve sürecin kendisi bir aya kadar sürüyor. Bu elbette yaygın uygulamasını dışlıyor. Araştırmanın yazarları, epsilon demir oksidin hızlandırılmış sentezi için, sentez süresini bir güne indirebilen (yani tam bir döngüyü 30 kat daha hızlı gerçekleştirebilen!) ve ortaya çıkan ürünün miktarını artırabilen bir yöntem geliştirdi. . Tekniğin çoğaltılması basit, ucuz ve endüstride kolayca uygulanabiliyor. Sentez için gerekli olan demir ve silikon gibi malzemeler de Dünya'da en bol bulunan elementler arasında yer alıyor. "Epsilon-demir oksit fazı nispeten uzun zaman önce, 2004 yılında saf formda elde edilmiş olmasına rağmen, sentezinin karmaşıklığı nedeniyle, örneğin manyetik kayıt için bir ortam olarak hala endüstriyel uygulama bulamadı. Moskova Devlet Üniversitesi Malzeme Bilimi Bölümü'nde doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı Evgeny Gorbaçov, "Teknoloji önemli ölçüde" diyor. Rekor kıran özelliklere sahip malzemelerin başarılı bir şekilde uygulanmasının anahtarı, bunların temel fiziksel özelliklerinin araştırılmasıdır. Derinlemesine bir çalışma yapılmazsa, bilim tarihinde birden fazla kez olduğu gibi, materyal yıllarca haksız yere unutulabilir. Geliştirmeyi başarıya ulaştıran, bileşiği sentezleyen Moskova Devlet Üniversitesi'ndeki malzeme bilimcileri ile onu ayrıntılı olarak inceleyen MIPT'deki fizikçilerin birlikte çalışmasıydı.
Gönderim zamanı: Haz-28-2021