Навукоўцы атрымліваюць магнітную нанапол на працягу 6G Тэхналогія
Newswise-Матэрыяльныя навукоўцы распрацавалі хуткі метад вытворчасці аксіду жалеза Epsilon і прадэманстравалі свае абяцанні для камунікацыйных прылад наступнага пакалення. Яго выдатныя магнітныя ўласцівасці робяць яго адным з самых запаветных матэрыялаў, напрыклад, для маючых адбыцца 6G -генерацыі сувязі і для трывалай магнітнай запісу. Праца была апублікаваная ў часопісе Chemistry Materials Chemistry C, Journal of The Royal Society of Chemistry. Аксід жалеза (III) - адзін з самых распаўсюджаных аксіду на зямлі. У асноўным ён сустракаецца як мінеральны гематыт (або аксід альфа-жалеза, α-FE2O3). Яшчэ адна стабільная і агульная мадыфікацыя-магеміт (альбо мадыфікацыя гама, γ-FE2O3). Першы шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці як чырвоны пігмент, а другі як магнітны запіс. Дзве мадыфікацыі адрозніваюцца не толькі ў крышталічнай структуры (аксід альфа-жалеза мае гексагональную сінганію, а аксід гама-жалеза мае кубічны сінгі), але і ў магнітных уласцівасцях. У дадатак да гэтых формаў аксіду жалеза (III), існуюць больш экзатычныя мадыфікацыі, такія як эпсілон, бэта-бэта-, зета- і нават шкляны. Найбольш прывабнай фазай з'яўляецца аксід жалеза Epsilon, ε-FE2O3. Гэтая мадыфікацыя мае надзвычай высокую сілу прымусу (здольнасць матэрыялу супрацьстаяць знешняга магнітнага поля). Трываласць дасягае 20 KOE пры пакаёвай тэмпературы, што супастаўна з параметрамі магнітаў на аснове дарагіх рэдкіх элементаў. Акрамя таго, матэрыял паглынае электрамагнітнае выпраменьванне ў дыяпазоне частот субтэрогерца (100-300 Ггц) праз эфект натуральнага ферамагнітнага рэзанансу. Частата такога рэзанансу з'яўляецца адным з крытэрыяў выкарыстання матэрыялаў у бесправадных прыладах сувязі-4G стандарт, які выкарыстоўваецца Megahertz і 5G, якія выступаюць з Gighertz. Плануецца выкарыстоўваць дыяпазон падтэрахерца ў якасці працоўнага дыяпазону ў бесправадной тэхналогіі шостага пакалення (6G), якая рыхтуецца да актыўнага ўвядзення ў нашым жыцці з пачатку 2030-х гадоў. Атрыманы матэрыял падыходзіць для вытворчасці пераўтваральных адзінак або паглынальных ланцугоў на гэтых частотах. Напрыклад, пры дапамозе кампазітных ε-FE2O3 нанопавераў можна будзе зрабіць фарбы, якія паглынаюць электрамагнітныя хвалі і, такім чынам, засцерагаюць нумары ад старонніх сігналаў, а таксама абараняюць сігналы ад перахопу звонку. Сам ε-FE2O3 таксама можа быць выкарыстаны ў прыёмах 6G. Аксід жалеза Epsilon - гэта надзвычай рэдкая і складаная форма аксіду жалеза. Сёння ён вырабляецца ў вельмі невялікіх колькасцях, прычым сам працэс займае да месяца. Гэта, вядома, выключае сваё шырокае прыкладанне. Аўтары даследавання распрацавалі метад паскоранага сінтэзу аксіду эпсілона, здольнага скараціць час сінтэзу да аднаго дня (гэта значыць праводзіць поўны цыкл больш чым у 30 разоў хутчэй!) І павялічыць колькасць атрыманага прадукту. Тэхніка простая ўзнаўленне, танная і можа быць лёгка рэалізавана ў прамысловасці, а матэрыялы, неабходныя для сінтэзу - жалеза і крэмній - з'яўляюцца аднымі з самых распаўсюджаных элементаў на зямлі. "Хоць фаза аксіду эпсілона была атрымана ў чыстым выглядзе адносна даўно, у 2004 годзе ён усё яшчэ не знайшоў прамысловага прымянення з-за складанасці яго сінтэзу, напрыклад, у якасці асяроддзя для магнітнага запісу. Нам удалося значна спрасціць тэхналогію ", - кажа Яўген Гарбачоў, аспірант у кафедры навук аб матэрыялах Маскоўскага дзяржаўнага універсітэта і першага аўтара працы. Ключом да паспяховага прымянення матэрыялаў з рэкорднай характарыстыкамі з'яўляецца даследаванне іх асноўных фізічных уласцівасцей. Без паглыбленага даследавання матэрыял можа быць незаслужана забыты на працягу многіх гадоў, як гэта адбывалася не раз у гісторыі навукі. Даследаваў гэта тандэм навукоўцаў матэрыялаў у Маскоўскім дзяржаўным універсітэце, і фізікі ў MIPT, якія яго падрабязна вывучылі, дасягнулі поспеху ў развіцці.
Час паведамлення: ліпень-04-2022 