Shkencëtarët arrijnë të prodhojnë nanopluhur magnetik për 6 vjetTeknologjia G
Lajme nga Lajmet — Shkencëtarët e materialeve kanë zhvilluar një metodë të shpejtë për prodhimin e oksidit të hekurit epsilon dhe kanë demonstruar premtimin e tij për pajisjet e komunikimit të gjeneratës së ardhshme. Vetitë e tij të jashtëzakonshme magnetike e bëjnë atë një nga materialet më të lakmuara, siç është për gjeneratën e ardhshme 6G të pajisjeve të komunikimit dhe për regjistrim magnetik të qëndrueshëm. Puna u botua në Journal of Materials Chemistry C, një revistë e Shoqërisë Mbretërore të Kimisë. Oksidi i hekurit (III) është një nga oksidet më të përhapura në Tokë. Ai gjendet kryesisht si minerali hematit (ose oksidi alfa i hekurit, α-Fe2O3). Një modifikim tjetër i qëndrueshëm dhe i zakonshëm është maghemiti (ose modifikimi gama, γ-Fe2O3). I pari përdoret gjerësisht në industri si pigment i kuq, dhe i dyti si medium regjistrimi magnetik. Të dy modifikimet ndryshojnë jo vetëm në strukturën kristalore (oksidi alfa i hekurit ka singoni hekzagonale dhe oksidi gama i hekurit ka singoni kubike), por edhe në vetitë magnetike. Përveç këtyre formave të oksidit të hekurit (III), ekzistojnë modifikime më ekzotike si epsilon-, beta-, zeta- dhe madje edhe qelqore. Faza më tërheqëse është oksidi i hekurit epsilon, ε-Fe2O3. Ky modifikim ka një forcë shtrënguese jashtëzakonisht të lartë (aftësia e materialit për t'i rezistuar një fushe magnetike të jashtme). Fortësia arrin 20 kOe në temperaturë ambienti, e cila është e krahasueshme me parametrat e magneteve të bazuara në elementë të shtrenjtë të tokës së rrallë. Për më tepër, materiali thith rrezatimin elektromagnetik në diapazonin e frekuencave nën-teraherc (100-300 GHz) përmes efektit të rezonancës natyrore ferromagnetike. Frekuenca e një rezonance të tillë është një nga kriteret për përdorimin e materialeve në pajisjet e komunikimit pa tel - standardi 4G përdor megahertz dhe 5G përdor dhjetëra gigahertz. Ka plane për të përdorur diapazonin nën-teraherc si një diapazon pune në teknologjinë pa tel të gjeneratës së gjashtë (6G), e cila po përgatitet për futje aktive në jetën tonë nga fillimi i viteve 2030. Materiali që rezulton është i përshtatshëm për prodhimin e njësive konvertuese ose qarqeve thithëse në këto frekuenca. Për shembull, duke përdorur nanoplura të përbërë ε-Fe2O3, do të jetë e mundur të prodhohen ngjyra që thithin valët elektromagnetike dhe kështu mbrojnë dhomat nga sinjalet e jashtme, si dhe mbrojnë sinjalet nga përgjimi nga jashtë. Vetë ε-Fe2O3 mund të përdoret gjithashtu në pajisjet e pritjes 6G. Oksidi i hekurit Epsilon është një formë jashtëzakonisht e rrallë dhe e vështirë për t’u përftuar e oksidit të hekurit. Sot, ai prodhohet në sasi shumë të vogla, me vetë procesin që zgjat deri në një muaj. Kjo, sigurisht, përjashton zbatimin e tij të gjerë. Autorët e studimit zhvilluan një metodë për sintezën e përshpejtuar të oksidit të hekurit Epsilon, e aftë të zvogëlojë kohën e sintezës në një ditë (domethënë, të kryejë një cikël të plotë më shumë se 30 herë më shpejt!) dhe të rrisë sasinë e produktit që rezulton. Teknika është e thjeshtë për t’u riprodhuar, e lirë dhe mund të zbatohet lehtësisht në industri, dhe materialet e nevojshme për sintezën - hekuri dhe silici - janë ndër elementët më të bollshëm në Tokë. “Edhe pse faza epsilon-oksid hekuri u mor në formë të pastër relativisht shumë kohë më parë, në vitin 2004, ajo ende nuk ka gjetur zbatim industrial për shkak të kompleksitetit të sintezës së saj, për shembull si një medium për regjistrim magnetik. Ne kemi arritur ta thjeshtojmë teknologjinë ndjeshëm”, thotë Evgeny Gorbachev, një student doktorature në Departamentin e Shkencave të Materialeve në Universitetin Shtetëror të Moskës dhe autori i parë i veprës. Çelësi i aplikimit të suksesshëm të materialeve me karakteristika rekord është hulumtimi i vetive të tyre themelore fizike. Pa studim të thelluar, materiali mund të harrohet padrejtësisht për shumë vite, siç ka ndodhur më shumë se një herë në historinë e shkencës. Ishte tandemi i shkencëtarëve të materialeve në Universitetin Shtetëror të Moskës, të cilët sintetizuan përbërjen, dhe fizikantëve në MIPT, të cilët e studiuan atë në detaje, që e bënë zhvillimin një sukses.
Koha e postimit: 04 korrik 2022 