Saintis Mendapatkan Serbuk Nano Magnetik untuk 6Teknologi G
Berita Berita — Ahli sains bahan telah membangunkan kaedah pantas untuk menghasilkan oksida besi epsilon dan menunjukkan janjinya untuk peranti komunikasi generasi akan datang.Sifat magnetnya yang luar biasa menjadikannya salah satu bahan yang paling diidamkan, seperti untuk peranti komunikasi generasi 6G yang akan datang dan untuk rakaman magnetik yang tahan lama.Kerja itu diterbitkan dalam Journal of Materials Chemistry C, jurnal Royal Society of Chemistry. Oksida besi (III) adalah salah satu oksida yang paling meluas di Bumi.Ia kebanyakannya ditemui sebagai mineral hematit (atau oksida besi alfa, α-Fe2O3).Satu lagi pengubahsuaian yang stabil dan biasa ialah maghemit (atau pengubahsuaian gamma, γ-Fe2O3).Yang pertama digunakan secara meluas dalam industri sebagai pigmen merah, dan yang terakhir sebagai medium rakaman magnetik.Kedua-dua pengubahsuaian berbeza bukan sahaja dalam struktur kristal (oksida besi alfa mempunyai syngoni heksagon dan oksida besi gamma mempunyai syngoni padu) tetapi juga dalam sifat magnet. Sebagai tambahan kepada bentuk oksida besi (III), terdapat pengubahsuaian yang lebih eksotik seperti epsilon-, beta-, zeta-, dan juga berkaca.Fasa yang paling menarik ialah oksida besi epsilon, ε-Fe2O3.Pengubahsuaian ini mempunyai daya paksaan yang sangat tinggi (keupayaan bahan untuk menahan medan magnet luar).Kekuatannya mencapai 20 kOe pada suhu bilik, yang setanding dengan parameter magnet berdasarkan unsur nadir bumi yang mahal.Tambahan pula, bahan tersebut menyerap sinaran elektromagnet dalam julat frekuensi sub-terahertz (100-300 GHz) melalui kesan resonans feromagnetik semula jadi. Kekerapan resonans tersebut adalah salah satu kriteria untuk penggunaan bahan dalam peranti komunikasi tanpa wayar - 4G standard menggunakan megahertz dan 5G menggunakan puluhan gigahertz.Terdapat rancangan untuk menggunakan julat sub-terahertz sebagai julat kerja dalam teknologi wayarles generasi keenam (6G), yang sedang disediakan untuk pengenalan aktif dalam kehidupan kita dari awal 2030-an. Bahan yang terhasil sesuai untuk penghasilan unit penukaran atau litar penyerap pada frekuensi ini.Sebagai contoh, dengan menggunakan serbuk nano ε-Fe2O3 komposit adalah mungkin untuk membuat cat yang menyerap gelombang elektromagnet dan dengan itu melindungi bilik daripada isyarat luar, dan melindungi isyarat daripada pemintasan dari luar.ε-Fe2O3 sendiri juga boleh digunakan dalam peranti penerimaan 6G. Epsilon besi oksida adalah bentuk oksida besi yang sangat jarang dan sukar diperoleh.Hari ini, ia dihasilkan dalam kuantiti yang sangat kecil, dengan proses itu sendiri mengambil masa sehingga sebulan.Ini, tentu saja, menolak penggunaannya yang meluas.Penulis kajian membangunkan kaedah untuk sintesis dipercepatkan oksida besi epsilon yang mampu mengurangkan masa sintesis kepada satu hari (iaitu, untuk menjalankan kitaran penuh lebih daripada 30 kali lebih cepat!) dan meningkatkan kuantiti produk yang terhasil. .Teknik ini mudah untuk menghasilkan semula, murah dan boleh dilaksanakan dengan mudah dalam industri, dan bahan yang diperlukan untuk sintesis - besi dan silikon - adalah antara unsur yang paling banyak di Bumi. "Walaupun fasa epsilon-besi oksida diperoleh dalam bentuk tulen agak lama dahulu, pada tahun 2004, ia masih belum menemui aplikasi industri kerana kerumitan sintesisnya, contohnya sebagai medium untuk rakaman magnetik. Kami telah berjaya memudahkan teknologi dengan ketara," kata Evgeny Gorbachev, seorang pelajar PhD di Jabatan Sains Bahan di Universiti Negeri Moscow dan pengarang pertama karya itu. Kunci kejayaan penggunaan bahan dengan ciri-ciri pemecahan rekod adalah penyelidikan sifat fizikal asasnya.Tanpa kajian yang mendalam, bahan itu mungkin tidak sepatutnya dilupakan selama bertahun-tahun, seperti yang telah berlaku lebih daripada sekali dalam sejarah sains.Ia adalah bersama saintis bahan di Universiti Negeri Moscow, yang mensintesis sebatian itu, dan ahli fizik di MIPT, yang mengkajinya secara terperinci, yang menjadikan pembangunan itu berjaya.
Masa siaran: Jun-28-2021