Գիտնականները ստացել են մագնիսական նանոփոշի 6 օրվա համարG Technology
Նյութերի գիտնականները մշակել են էպսիլոն երկաթի օքսիդ ստանալու արագ մեթոդ և ցուցադրել են դրա հեռանկարային կիրառումը հաջորդ սերնդի կապի սարքերի համար: Դրա ակնառու մագնիսական հատկությունները այն դարձնում են ամենից ցանկալի նյութերից մեկը, ինչպիսիք են կապի սարքերի առաջիկա 6G սերնդի և կայուն մագնիսական ձայնագրման համար նախատեսված նյութերը: Աշխատանքը հրապարակվել է Քիմիայի թագավորական ընկերության «Journal of Materials Chemistry C» ամսագրում: Երկաթի օքսիդը (III) Երկրի վրա ամենատարածված օքսիդներից մեկն է: Այն հիմնականում հանդիպում է որպես հեմատիտ հանքանյութ (կամ ալֆա-երկաթի օքսիդ, α-Fe2O3): Մեկ այլ կայուն և տարածված մոդիֆիկացիա է մագեմիտը (կամ գամմա-մոդիֆիկացիա, γ-Fe2O3): Առաջինը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ որպես կարմիր գունանյութ, իսկ երկրորդը՝ որպես մագնիսական ձայնագրման միջավայր: Երկու մոդիֆիկացիաները տարբերվում են ոչ միայն բյուրեղային կառուցվածքով (ալֆա-երկաթի օքսիդն ունի վեցանկյուն սինգոնիա, իսկ գամմա-երկաթի օքսիդը՝ խորանարդային սինգոնիա), այլև մագնիսական հատկություններով: Երկաթի օքսիդի (III) այս ձևերից բացի, կան ավելի էկզոտիկ մոդիֆիկացիաներ, ինչպիսիք են էպսիլոն-, բետա-, զետա- և նույնիսկ ապակե: Առավել գրավիչ փուլը էպսիլոն երկաթի օքսիդն է՝ ε-Fe2O3: Այս մոդիֆիկացիան ունի չափազանց բարձր կոմպակտ ուժ (նյութի ունակությունը դիմադրելու արտաքին մագնիսական դաշտին): Ուժը սենյակային ջերմաստիճանում հասնում է 20 կՕե-ի, որը համեմատելի է թանկարժեք հազվագյուտ հողային տարրերի վրա հիմնված մագնիսների պարամետրերի հետ: Ավելին, նյութը կլանում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը ենթատերահերցային հաճախականության տիրույթում (100-300 ԳՀց)՝ բնական ֆերոմագնիսական ռեզոնանսի ազդեցության միջոցով: Նման ռեզոնանսի հաճախականությունը անլար կապի սարքերում նյութերի օգտագործման չափանիշներից մեկն է. 4G ստանդարտը օգտագործում է մեգահերց, իսկ 5G-ն՝ տասնյակ գիգահերց: Կան ծրագրեր՝ ենթատերահերցային տիրույթն օգտագործելու որպես աշխատանքային տիրույթ վեցերորդ սերնդի (6G) անլար տեխնոլոգիայում, որը պատրաստվում է ակտիվորեն ներդրվել մեր կյանքում 2030-ականների սկզբից: Արդյունքում ստացված նյութը հարմար է այդ հաճախականություններում փոխակերպող միավորների կամ կլանիչ սխեմաների արտադրության համար: Օրինակ, կոմպոզիտային ε-Fe2O3 նանոփոշիների միջոցով հնարավոր կլինի պատրաստել ներկեր, որոնք կլանեն էլեկտրամագնիսական ալիքները և այդպիսով կպաշտպանեն սենյակները արտաքին ազդանշաններից, ինչպես նաև կպաշտպանեն ազդանշանները արտաքինից ներթափանցումից: ε-Fe2O3-ը կարող է օգտագործվել նաև 6G ընդունիչ սարքերում: Էպսիլոն երկաթի օքսիդը երկաթի օքսիդի չափազանց հազվագյուտ և դժվար ստացվող տեսակ է: Այսօր այն արտադրվում է շատ փոքր քանակությամբ, և գործընթացն ինքնին տևում է մինչև մեկ ամիս: Սա, իհարկե, բացառում է դրա լայն կիրառումը: Ուսումնասիրության հեղինակները մշակել են էպսիլոն երկաթի օքսիդի արագացված սինթեզի մեթոդ, որը կարող է կրճատել սինթեզի ժամանակը մինչև մեկ օր (այսինքն՝ իրականացնել ամբողջական ցիկլ ավելի քան 30 անգամ ավելի արագ) և մեծացնել ստացված արտադրանքի քանակը: Տեխնիկան պարզ է վերարտադրելու համար, էժան է և կարող է հեշտությամբ կիրառվել արդյունաբերության մեջ, իսկ սինթեզի համար անհրաժեշտ նյութերը՝ երկաթը և սիլիցիումը, Երկրի վրա ամենատարածված տարրերից են: «Չնայած էպսիլոն-երկաթի օքսիդային փուլը մաքուր տեսքով ստացվել է համեմատաբար վաղուց՝ 2004 թվականին, այն դեռևս արդյունաբերական կիրառություն չի գտել իր սինթեզի բարդության պատճառով, օրինակ՝ որպես մագնիսական գրանցման միջավայր։ Մեզ հաջողվել է զգալիորեն պարզեցնել տեխնոլոգիան», - ասում է Եվգենի Գորբաչովը, Մոսկվայի պետական համալսարանի նյութագիտության ամբիոնի դոկտորանտը և աշխատանքի առաջին հեղինակը։ Ռեկորդային բնութագրերով նյութերի հաջող կիրառման գրավականը դրանց հիմնարար ֆիզիկական հատկությունների հետազոտությունն է: Առանց խորը ուսումնասիրության նյութը կարող է անարդարացիորեն մոռացվել երկար տարիներ, ինչպես դա տեղի է ունեցել գիտության պատմության մեջ մեկից ավելի անգամ: Մշակումը հաջողությամբ պսակվեց Մոսկվայի պետական համալսարանի նյութագետների և ՄՊՏԻ-ի ֆիզիկոսների տանդեմի շնորհիվ, ովքեր սինթեզեցին միացությունը:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-04-2022 