Ang mga siyentipiko ay nakakuha ng Magnetic Nanopowder para sa 6G Teknolohiya
Newswise — Nakabuo ang mga material scientist ng mabilis na paraan para sa paggawa ng epsilon iron oxide at ipinakita ang pangako nito para sa mga susunod na henerasyong device ng komunikasyon. Ang mga natatanging katangian ng magnetic nito ay ginagawa itong isa sa mga pinakakahanga-hangang materyales, tulad ng para sa paparating na 6G na henerasyon ng mga aparatong pangkomunikasyon at para sa matibay na magnetic recording. Ang gawain ay nai-publish sa Journal of Materials Chemistry C, isang journal ng Royal Society of Chemistry. Ang iron oxide (III) ay isa sa mga pinakalaganap na oxide sa Earth. Ito ay kadalasang matatagpuan bilang mineral hematite (o alpha iron oxide, α-Fe2O3). Ang isa pang matatag at karaniwang pagbabago ay maghemite (o gamma modification, γ-Fe2O3). Ang una ay malawakang ginagamit sa industriya bilang isang pulang pigment, at ang huli bilang isang magnetic recording medium. Ang dalawang pagbabago ay naiiba hindi lamang sa mala-kristal na istraktura ( ang alpha-iron oxide ay may hexagonal syngonal at ang gamma-iron oxide ay may cubic syngony) kundi pati na rin sa magnetic properties. Bilang karagdagan sa mga anyo ng iron oxide (III), mayroong higit pang mga kakaibang pagbabago tulad ng epsilon-, beta-, zeta-, at kahit malasalamin. Ang pinaka-kaakit-akit na bahagi ay epsilon iron oxide, ε-Fe2O3. Ang pagbabagong ito ay may napakataas na puwersang pumipilit (ang kakayahan ng materyal na labanan ang isang panlabas na magnetic field). Ang lakas ay umabot sa 20 kOe sa temperatura ng silid, na maihahambing sa mga parameter ng mga magnet batay sa mga mamahaling elemento ng bihirang-lupa. Higit pa rito, ang materyal ay sumisipsip ng electromagnetic radiation sa sub-terahertz frequency range (100-300 GHz) sa pamamagitan ng epekto ng natural na ferromagnetic resonance. karaniwang gumagamit ng megahertz at ang 5G ay gumagamit ng sampu-sampung gigahertz. May mga planong gamitin ang sub-terahertz range bilang isang working range sa ikaanim na henerasyon (6G) wireless na teknolohiya, na inihahanda para sa aktibong pagpapakilala sa ating buhay mula sa unang bahagi ng 2030s. Ang resultang materyal ay angkop para sa produksyon ng mga nagko-convert na mga yunit o absorber circuit sa mga frequency na ito. Halimbawa, sa pamamagitan ng paggamit ng composite ε-Fe2O3 nanopowders, posible na gumawa ng mga pintura na sumisipsip ng mga electromagnetic wave at sa gayon ay pinoprotektahan ang mga silid mula sa mga extraneous na signal, at protektahan ang mga signal mula sa interception mula sa labas. Ang ε-Fe2O3 mismo ay maaari ding gamitin sa 6G reception device. Ang epsilon iron oxide ay isang napakabihirang at mahirap na anyo ng iron oxide na makuha. Ngayon, ito ay ginawa sa napakaliit na dami, na ang proseso mismo ay tumatagal ng hanggang isang buwan. Ito, siyempre, ay nagbabawal sa malawakang aplikasyon nito. Ang mga may-akda ng pag-aaral ay bumuo ng isang paraan para sa pinabilis na synthesis ng epsilon iron oxide na may kakayahang bawasan ang oras ng synthesis sa isang araw (iyon ay, upang maisagawa ang isang buong cycle na higit sa 30 beses na mas mabilis!) at pagtaas ng dami ng resultang produkto . Ang pamamaraan ay simple upang magparami, mura at madaling ipatupad sa industriya, at ang mga materyales na kinakailangan para sa synthesis - iron at silicon - ay kabilang sa mga pinaka-masaganang elemento sa Earth. "Bagaman ang epsilon-iron oxide phase ay nakuha sa purong anyo na medyo matagal na ang nakalipas, noong 2004, hindi pa rin ito nahanap na pang-industriya na aplikasyon dahil sa pagiging kumplikado ng synthesis nito, halimbawa bilang isang daluyan para sa magnetic - recording. Nagawa naming gawing simple ang teknolohiya," sabi ni Evgeny Gorbachev, isang PhD na mag-aaral sa Department of Materials Sciences sa Moscow State University at ang unang may-akda ng gawain. Ang susi sa matagumpay na aplikasyon ng mga materyales na may mga katangiang nakakasira ng rekord ay ang pagsasaliksik sa kanilang mga pangunahing pisikal na katangian. Kung walang malalim na pag-aaral, ang materyal ay maaaring hindi nararapat na makalimutan sa loob ng maraming taon, gaya ng nangyari nang higit sa isang beses sa kasaysayan ng agham. Ito ay ang tandem ng mga materyales na siyentipiko sa Moscow State University, na nag-synthesize ng tambalan, at mga physicist sa MIPT, na pinag-aralan ito nang detalyado, na naging matagumpay sa pag-unlad.
Oras ng post: Hul-04-2022 