Sciencistoj akiras magnetan nanopowder por 6G Teknologio
Newswise-Materialaj sciencistoj disvolvis rapidan metodon por produkti Epsilon-feran oksidon kaj pruvis ĝian promeson por venontaj generaciaj komunikadaj aparatoj. Ĝiaj elstaraj magnetaj ecoj igas ĝin unu el la plej aviditaj materialoj, kiel por la venonta 6G -generacio de komunikaj aparatoj kaj por daŭra magneta registrado. La laboro estis publikigita en la Revuo pri Materialoj Kemio C, Revuo por la Reĝa Societo pri Kemio. Fera rusto (III) estas unu el la plej disvastigitaj oksidoj sur la tero. Ĝi estas plejparte trovita kiel la minerala hematito (aŭ alfa fera rusto, α-Fe2O3). Alia stabila kaj ofta modifo estas maghemito (aŭ gamma modifo, γ-Fe2O3). La unua estas vaste uzata en industrio kiel ruĝa pigmento, kaj la dua kiel magneta registrado. La du modifoj diferencas ne nur en kristala strukturo (alfa-fera rusto havas sesangulan singonion kaj gamma-fera rusto havas kuban singonion) sed ankaŭ en magnetaj ecoj. Krom ĉi tiuj formoj de fera rusto (III), ekzistas pli ekzotikaj modifoj kiel epsilon-, beta-, zeta-, kaj eĉ vitraj. La plej alloga fazo estas Epsilon-fera rusto, ε-Fe2O3. Ĉi tiu modifo havas ekstreme altan trudeman forton (la kapablo de la materialo rezisti eksteran magnetan kampon). La forto atingas 20 koe ĉe ĉambra temperaturo, kiu estas komparebla al la parametroj de magnetoj bazitaj sur multekostaj raraj teraj elementoj. Plue, la materialo sorbas elektromagnetan radiadon en la sub-terahertz-frekvenca gamo (100-300 GHz) per la efiko de natura ferromagneta resono. Estas planoj uzi la sub-terahertz-gamon kiel laboran gamon en la sendrata teknologio de la sesa generacio (6G), kiu estas preparita por aktiva enkonduko en niaj vivoj de la fruaj 2030-aj jaroj. La rezulta materialo taŭgas por la produktado de konvertaj unuoj aŭ absorbaj cirkvitoj ĉe ĉi tiuj frekvencoj. Ekzemple, per uzado de kunmetitaj ε-Fe2O3-nanopovoj eblos fari farbojn, kiuj sorbas elektromagnetajn ondojn kaj tiel ŝirmas ĉambrojn kontraŭ eksteraj signaloj, kaj protektas signalojn kontraŭ interkaptado de la ekstero. La ε-FE2O3 mem ankaŭ povas esti uzata en 6G-akceptaj aparatoj. Epsilon -fera rusto estas ekstreme malofta kaj malfacila formo de fera rusto por akiri. Hodiaŭ ĝi estas produktita en tre malgrandaj kvantoj, kaj la procezo mem daŭras ĝis unu monato. Ĉi tio kompreneble forĵetas ĝian ĝeneraligitan aplikon. La aŭtoroj de la studo disvolvis metodon por akcelita sintezo de fera rusto de epsilon kapabla redukti la sintezan tempon ĝis unu tago (tio estas, por efektivigi plenan ciklon de pli ol 30 fojojn pli rapide!) Kaj pliigi la kvanton de la rezulta produkto. La tekniko estas simple reproduktebla, malmultekosta kaj povas esti facile efektivigebla en industrio, kaj la materialoj bezonataj por la sintezo - fero kaj silicio - estas inter la plej abundaj elementoj sur la tero. "Kvankam la fazo de oksido de Epsilon-fera estis akirita en pura formo relative antaŭ longe, en 2004, ĝi tamen ne trovis industrian aplikon pro la komplekseco de ĝia sintezo, ekzemple kiel rimedo por magneta registrado. Ni sukcesis simpligi la teknologion konsiderinde, "diras Evgeny Gorbaĉev, doktoriĝa studento en la Sekcio de Materialoj -Sciencoj de Moscow State University kaj la unua aŭtoro de la verko. La ŝlosilo por sukcesa apliko de materialoj kun rekordaj trajtoj estas esplorado pri iliaj fundamentaj fizikaj proprietoj. Sen profunda studo, la materialo povas esti nedezirata dum multaj jaroj, kiel okazis pli ol unufoje en la historio de scienco. Ĝi estis la tandemo de materialoj sciencistoj de Moskva Ŝtata Universitato, kiu sintezis la komponaĵon, kaj fizikistoj ĉe MIPT, kiuj studis ĝin detale, tio sukcesigis la disvolviĝon.
Afiŝotempo: jul-04-2022 