მეცნიერები იღებენ მაგნიტურ ნანოპერს 6 -სG ტექნოლოგია
სიახლეები-მატერიალურმა მეცნიერებმა შეიმუშავეს სწრაფი მეთოდი ეპსილონის რკინის ოქსიდის წარმოებისთვის და აჩვენეს დაპირება შემდეგი თაობის საკომუნიკაციო მოწყობილობებისთვის. მისი გამორჩეული მაგნიტური თვისებები მას ერთ -ერთ ყველაზე ნანატრი მასალად აქცევს, მაგალითად, 6G საკომუნიკაციო მოწყობილობების მომავალი 6G თაობისთვის და გამძლე მაგნიტური ჩაწერისთვის. ნაშრომი გამოქვეყნდა ჟურნალში მასალების ქიმიის C, ქიმიის სამეფო საზოგადოების ჟურნალი. რკინის ოქსიდი (III) დედამიწაზე ერთ - ერთი ყველაზე გავრცელებული ოქსიდია. იგი ძირითადად გვხვდება, როგორც მინერალური ჰემატიტი (ან ალფა რკინის ოქსიდი, α-Fe2O3). კიდევ ერთი სტაბილური და საერთო მოდიფიკაცია არის მაგემიტი (ან გამა მოდიფიკაცია, γ-FE2O3). პირველი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც წითელი პიგმენტი, ხოლო ეს უკანასკნელი, როგორც მაგნიტური ჩაწერის საშუალება. ორი მოდიფიკაცია განსხვავდება არა მხოლოდ კრისტალურ სტრუქტურაში (ალფა-რკინის ოქსიდი აქვს ექვსკუთხა სინგონიას, ხოლო გამა-რკინის ოქსიდს აქვს კუბური სინგონია), არამედ მაგნიტური თვისებებით. რკინის ოქსიდის (III) ამ ფორმების გარდა, არსებობს უფრო ეგზოტიკური მოდიფიკაციები, როგორიცაა Epsilon-, Beta-, Zeta- და თუნდაც მინის. ყველაზე მიმზიდველი ფაზა არის Epsilon Iron Oxide, ε-Fe2O3. ამ მოდიფიკაციას აქვს უკიდურესად მაღალი იძულებითი ძალა (მასალის უნარი წინააღმდეგობა გაუწიოს გარე მაგნიტურ ველს). სიძლიერე აღწევს 20 კოს ოთახის ტემპერატურაზე, რაც შედარებულია მაგნიტების პარამეტრებთან, ძვირადღირებული იშვიათი დედამიწის ელემენტებზე დაყრდნობით. გარდა ამისა, მასალა შთანთქავს ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას ქვე-ტერორცის სიხშირის დიაპაზონში (100-300 გჰც) ბუნებრივი ფერომაგნიტური რეზონანსის გავლენის გზით. ასეთი რეზონანსის სიხშირე არის ერთ-ერთი კრიტერიუმი მასალების გამოყენებისთვის უკაბელო საკომუნიკაციო მოწყობილობებში-4G სტანდარტი იყენებს Megahertz– ს. არსებობს გეგმები, რომ გამოიყენოთ ქვე-თაყვანისმცემლობის დიაპაზონი, როგორც სამუშაო დიაპაზონი მეექვსე თაობის (6G) უკაბელო ტექნოლოგიაში, რომელიც მზადდება ჩვენს ცხოვრებაში აქტიური დანერგვისთვის, 2030-იანი წლების დასაწყისიდან. შედეგად მიღებული მასალა შესაფერისია ამ სიხშირეზე გადაქცეული ერთეულების ან შთამნთქმელი სქემების წარმოებისთვის. მაგალითად, კომპოზიციური ε-FE2O3 ნანოპოვსების გამოყენებით შესაძლებელი იქნება საღებავების გაკეთება, რომლებიც შთანთქავენ ელექტრომაგნიტურ ტალღებს და ამით ფარავს ოთახებს ექსტრაორდინალური სიგნალებისგან და დაიცვან სიგნალები გარედან. თავად ε-Fe2O3 ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას 6G მისაღები მოწყობილობებში. ეპსილონის რკინის ოქსიდი არის რკინის ოქსიდის ძალიან იშვიათი და რთული ფორმა. დღეს იგი წარმოიქმნება ძალიან მცირე რაოდენობით, ამ პროცესს კი ერთ თვემდე სჭირდება. ეს, რა თქმა უნდა, გამორიცხავს მის გავრცელებულ გამოყენებას. კვლევის ავტორებმა შეიმუშავეს ეპსილონის რკინის ოქსიდის დაჩქარებული სინთეზის მეთოდი, რომელსაც შეუძლია სინთეზის დრო ერთ დღეს შეამციროს (ანუ 30 -ჯერ მეტი ციკლის ჩატარება 30 -ჯერ უფრო სწრაფად!) და გაზრდის შედეგად მიღებული პროდუქტის რაოდენობას. ტექნიკა მარტივია რეპროდუცირება, იაფი და მისი მარტივად განხორციელება შესაძლებელია ინდუსტრიაში, ხოლო სინთეზისთვის საჭირო მასალები - რკინა და სილიკონი - დედამიწის ყველაზე უხვი ელემენტებია. ”მიუხედავად იმისა, რომ ეპსილონ-რკინის ოქსიდის ფაზა მიიღეს სუფთა ფორმით შედარებით დიდი ხნის წინ, 2004 წელს, მან ჯერ კიდევ ვერ იპოვა სამრეწველო განაცხადი მისი სინთეზის სირთულის გამო, მაგალითად, როგორც მაგნიტური-ჩაწერა. ჩვენ მოვახერხეთ ტექნოლოგიის მნიშვნელოვნად გამარტივება, ” - ამბობს ევგენი გორბაჩევი, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მასალების მეცნიერებათა დეპარტამენტის დოქტორანტი და ნაწარმოების პირველი ავტორი. მასალების წარმატებული გამოყენების გასაღები რეკორდული მახასიათებლებით არის მათი ფუნდამენტური ფიზიკური თვისებების კვლევა. სიღრმისეული შესწავლის გარეშე, მასალა შეიძლება მრავალი წლის განმავლობაში დაქვემდებარებულად დავიწყებული იყოს, როგორც ეს მოხდა ერთზე მეტჯერ მეცნიერების ისტორიაში. ეს იყო მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მასალების მეცნიერთა ტანდემი, რომელმაც სინთეზირება მოახდინა ნაერთს და მიპეის ფიზიკოსები, რომლებმაც დეტალურად შეისწავლეს იგი, რამაც განვითარებას წარმატება შეუქმნა.
პოსტის დრო: ივლისი -04-2022 