Wetenskaplikes kry magnetiese nanopowder vir 6G tegnologie
NEWSWISE-Materiële wetenskaplikes het 'n vinnige metode ontwikkel om Epsilon-ysteroksied te produseer en het die belofte daarvan vir die volgende generasie kommunikasietoestelle getoon. Die uitstaande magnetiese eienskappe maak dit een van die mees gesogte materiale, soos vir die komende 6G -generasie kommunikasietoestelle en vir duursame magnetiese opname. Die werk is gepubliseer in die Journal of Materials Chemistry C, 'n tydskrif van die Royal Society of Chemistry. Ysteroksied (III) is een van die algemeenste oksiede op aarde. Dit word meestal aangetref as die minerale hematiet (of alfa-ysteroksied, α-Fe2O3). 'N Ander stabiele en algemene modifikasie is maghemiet (of gammasmodifikasie, γ-Fe2O3). Eersgenoemde word wyd in die industrie gebruik as 'n rooi pigment, en laasgenoemde as 'n magnetiese opnamemedium. Die twee modifikasies verskil nie net in kristallyne struktuur nie (alfa-ysteroksied het seskantige syngony en gamma-ysteroksied het kubieke syngonie), maar ook in magnetiese eienskappe. Benewens hierdie vorme van ysteroksied (III), is daar meer eksotiese modifikasies soos epsilon-, beta-, zeta- en selfs glasagtige. Die aantreklikste fase is Epsilon-ysteroksied, ε-Fe2O3. Hierdie modifikasie het 'n buitengewone hoë dwangkrag (die vermoë van die materiaal om 'n eksterne magnetiese veld te weerstaan). Die sterkte bereik 20 koe by kamertemperatuur, wat vergelykbaar is met die parameters van magnete gebaseer op duur seldsame aarde-elemente. Verder absorbeer die materiaal elektromagnetiese straling in die sub-terahertz-frekwensiegebied (100-300 GHz) deur die effek van natuurlike ferromagnetiese resonansie. Die frekwensie van sulke resonansie is een van die kriteria vir die gebruik van materiale in draadlose kommunikasietoestelle-die 4G-standaard gebruik Megahertz en 5G gebruike Tens van Gigahertz. Daar is planne om die sub-terahertz-reeks te gebruik as 'n werkreeks in die sesde generasie (6G) draadlose tegnologie, wat voorberei word op aktiewe inleiding in ons lewens vanaf die vroeë 2030's. Die resulterende materiaal is geskik vir die vervaardiging van omskakelingseenhede of absorberingsbane by hierdie frekwensies. Byvoorbeeld, deur saamgestelde ε-Fe2O3-nanopowders te gebruik, is dit moontlik om verf te maak wat elektromagnetiese golwe absorbeer en sodoende kamers teen vreemde seine beskerm en seine beskerm teen onderskep van buite. Die ε-Fe2O3 self kan ook in 6G-ontvangstoestelle gebruik word. Epsilon -ysteroksied is 'n uiters seldsame en moeilike vorm van ysteroksied om te verkry. Vandag word dit in baie klein hoeveelhede geproduseer, met die proses self tot 'n maand. Dit sluit natuurlik die wydverspreide aansoek uit. Die skrywers van die studie het 'n metode ontwikkel vir versnelde sintese van epsilon -ysteroksied wat die sintese -tyd tot een dag kan verminder (dit wil sê om 'n volledige siklus van meer as 30 keer vinniger uit te voer!) En die hoeveelheid van die resulterende produk te verhoog. Die tegniek is maklik om te reproduseer, goedkoop en kan maklik in die industrie geïmplementeer word, en die materiale wat benodig word vir die sintese - yster en silikon - is een van die algemeenste elemente op aarde. “Alhoewel die Epsilon-ysteroksiedfase relatief lank gelede in suiwer vorm verkry is, het dit in 2004 nog steeds nie industriële toepassing gevind nie as gevolg van die kompleksiteit van die sintese daarvan, byvoorbeeld as 'n medium vir magnetiese opname. Ons het daarin geslaag om die tegnologie aansienlik te vereenvoudig, ”sê Evgeny Gorbatsjof, 'n PhD -student in die Departement Materiaalwetenskappe aan die Moscow State University en die eerste skrywer van die werk. Die sleutel tot die suksesvolle toepassing van materiale met rekord-breakende eienskappe is navorsing oor hul fundamentele fisiese eienskappe. Sonder 'n diepgaande studie kan die materiaal jare lank onverdiend vergeet word, soos meer as een keer in die geskiedenis van die wetenskap gebeur het. Dit was die tandem van materiaalwetenskaplikes aan die Moskou State University, wat die verbinding gesintetiseer het, en fisici by MIPT, wat dit in detail bestudeer het, wat die ontwikkeling 'n sukses gemaak het.
Postyd: Jul-04-2022 