מדענים משיגים אבקת ננו מגנטית ל 6טכנולוגיית G
Newswise-מדעני חומרים פיתחו שיטה מהירה לייצור תחמוצת ברזל אפסילון והדגימו את הבטחתו למכשירי תקשורת מהדור הבא. המאפיינים המגנטיים הבולטים שלה הופכים אותו לאחד החומרים הנחשקים ביותר, כמו למשל לייצור 6 גרם הקרוב של מכשירי תקשורת ולהקלטה מגנטית עמידה. היצירה פורסמה בכתב העת Journal of Materials Chemistry C, כתב העת של החברה המלכותית לכימיה. תחמוצת ברזל (III) היא אחת התחמוצות הנפוצות ביותר בכדור הארץ. הוא נמצא בעיקר כהמטיט המינרלי (או תחמוצת ברזל אלפא, α-Fe2O3). שינוי יציב ונפוץ נוסף הוא מגהמיט (או שינוי גמא, γ-FE2O3). הראשון נמצא בשימוש נרחב בתעשייה כפיגמנט אדום, והאחרון כמדיום הקלטה מגנטי. שני השינויים נבדלים זה מזה לא רק במבנה הגבישי (תחמוצת אלפא-ברזל יש סינגוניה משושה ותחמוצת גמא-ברזל יש סינגוניה מעוקבת) אלא גם בתכונות מגנטיות. בנוסף לצורות אלה של תחמוצת ברזל (III), ישנם שינויים אקזוטיים יותר כמו Epsilon-, Beta-, Zeta- ואפילו מזכוכית. השלב האטרקטיבי ביותר הוא תחמוצת הברזל של אפסילון, ε-fe2O3. לשינוי זה כוח כפייה גבוה במיוחד (יכולתו של החומר להתנגד לשדה מגנטי חיצוני). החוזק מגיע ל 20 KOE בטמפרטורת החדר, הדומה לפרמטרים של מגנטים על בסיס אלמנטים יקרים אדמה נדירים. יתרה מזאת, החומר סופג קרינה אלקטרומגנטית בטווח התדרים התת-טרארץ (100-300 ג'יגה הרץ) דרך ההשפעה של תהודה פרומגנטית טבעית. התדר של תהודה כזו הוא אחד הקריטריונים לשימוש בחומרים במכשירי תקשורת אלחוטית-תקן 4G משתמש במגהרץ ו -5 Gighertz. ישנן תוכניות להשתמש בטווח התת-טרהרץ כטווח עבודה בטכנולוגיה האלחוטית של הדור השישי (6G), המוכנה להקדמה פעילה בחיינו מתחילת שנות העשרים של המאה העשרים. החומר המתקבל מתאים לייצור המרת יחידות או מעגלי בולם בתדרים אלה. לדוגמה, על ידי שימוש ב- NanoPowders מורכב ε-Fe2O3 מורכב, ניתן יהיה ליצור צבעים הסופגים גלים אלקטרומגנטיים ובכך להגן על חדרים מפני אותות זרים, ולהגן על אותות מפני יירוט מבחוץ. ניתן להשתמש ב- ε-Fe2O3 עצמו גם במכשירי קבלת 6G. תחמוצת ברזל אפסילון היא צורה נדירה וקשה ביותר של תחמוצת ברזל להשגה. כיום הוא מיוצר בכמויות קטנות מאוד, כאשר התהליך עצמו נמשך עד חודש. זה כמובן פוסל את היישום הרחב שלה. מחברי המחקר פיתחו שיטה לסינתזה מואצת של תחמוצת ברזל אפסילון המסוגלת להפחית את זמן הסינתזה ליום אחד (כלומר לבצע מחזור מלא של פי 30 מהר יותר!) ולהגדיל את כמות המוצר המתקבל. הטכניקה פשוטה לשחזור, זולה וניתן ליישם אותה בקלות בתעשייה, והחומרים הנדרשים לסינתזה - ברזל וסיליקון - הם בין היסודות השכיחים ביותר בכדור הארץ. "אף על פי ששלב תחמוצת Epsilon-Birl הושג בצורה טהורה מזמן יחסית, בשנת 2004, הוא עדיין לא מצא יישום תעשייתי בגלל המורכבות של הסינתזה שלו, למשל כמדיום להקלטה מגנטית. הצלחנו לפשט את הטכנולוגיה בצורה ניכרת ", אומר איבגני גורבצ'וב, סטודנט לתואר שלישי במחלקה למדעי החומרים באוניברסיטת מדינת מוסקבה והמחבר הראשון של העבודה. המפתח ליישום מוצלח של חומרים עם מאפיינים שוברי רשומות הוא מחקר על תכונותיהם הפיזיות הבסיסיות. ללא מחקר מעמיק, החומר עשוי להישכח ללא שום דבר במשך שנים רבות, כפי שקרה יותר מפעם אחת בתולדות המדע. זו הייתה טנדם של מדעני חומרים באוניברסיטת מדינת מוסקבה, שסונתז את המתחם, ופיזיקאים ב- MIPT, שלמד אותו בפירוט, שהפך את ההתפתחות להצלחה.
זמן ההודעה: Jul-04-2022 