Գիտնականները ձեռք են բերել 6-ի համար մագնիսական նանոփոշիG Տեխնոլոգիա
Նյութերի գիտնականները մշակել են էպսիլոնի երկաթի օքսիդի արտադրության արագ մեթոդ և ցույց են տվել դրա խոստումը հաջորդ սերնդի հաղորդակցման սարքերի համար: Նրա ակնառու մագնիսական հատկություններն այն դարձնում են ամենաբաղձալի նյութերից մեկը, ինչպես, օրինակ, առաջիկա 6G սերնդի կապի սարքերի և կայուն մագնիսական ձայնագրման համար: Աշխատանքը հրապարակվել է Journal of Materials Chemistry C ամսագրում՝ Քիմիայի թագավորական միության ամսագրում։ Երկաթի օքսիդը (III) Երկրի վրա ամենատարածված օքսիդներից է։ Այն հիմնականում հանդիպում է որպես հանքային հեմատիտ (կամ ալֆա երկաթի օքսիդ, α-Fe2O3): Մեկ այլ կայուն և տարածված փոփոխություն է մագեմիտը (կամ գամմա մոդիֆիկացիան, γ-Fe2O3): Առաջինը լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերության մեջ՝ որպես կարմիր գունանյութ, իսկ երկրորդը՝ որպես մագնիսական ձայնագրող միջոց։ Երկու փոփոխությունները տարբերվում են ոչ միայն բյուրեղային կառուցվածքով (ալֆա-երկաթի օքսիդն ունի վեցանկյուն սինգոնիա, իսկ գամմա-երկաթի օքսիդը՝ խորանարդ սինգոնիա), այլ նաև մագնիսական հատկություններով։ Բացի երկաթի օքսիդի այս ձևերից (III), կան ավելի էկզոտիկ ձևափոխումներ, ինչպիսիք են էպսիլոն-, բետա-, զետա- և նույնիսկ ապակեպատ: Առավել գրավիչ փուլը էպսիլոնի երկաթի օքսիդն է՝ ε-Fe2O3: Այս փոփոխությունն ունի չափազանց բարձր հարկադրական ուժ (նյութի կարողությունը դիմակայել արտաքին մագնիսական դաշտին): Հզորությունը սենյակային ջերմաստիճանում հասնում է 20 կՕե-ի, ինչը համեմատելի է հազվագյուտ հողային թանկարժեք տարրերի վրա հիմնված մագնիսների պարամետրերի հետ: Ավելին, նյութը կլանում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը ենթահերց հաճախականության միջակայքում (100-300 ԳՀց) բնական ֆերոմագնիսական ռեզոնանսի ազդեցության միջոցով: Նման ռեզոնանսի հաճախականությունը անլար կապի սարքերում նյութերի օգտագործման չափանիշներից մեկն է` 4G: ստանդարտ օգտագործում է մեգահերց, իսկ 5G-ն օգտագործում է տասնյակ գիգահերց: Նախատեսվում է օգտագործել ենթահերցային տիրույթը որպես աշխատանքային տիրույթ վեցերորդ սերնդի (6G) անլար տեխնոլոգիայի մեջ, որը պատրաստվում է ակտիվորեն ներդնել մեր կյանք 2030-ականների սկզբից: Ստացված նյութը հարմար է այս հաճախականություններում փոխակերպող միավորների կամ կլանող սխեմաների արտադրության համար: Օրինակ, օգտագործելով կոմպոզիտային ε-Fe2O3 նանոփոշիները, հնարավոր կլինի ներկեր պատրաստել, որոնք կլանում են էլեկտրամագնիսական ալիքները և այդպիսով պաշտպանում են սենյակները կողմնակի ազդանշաններից և պաշտպանում ազդանշանները արտաքինից: ε-Fe2O3-ն ինքնին կարող է օգտագործվել նաև 6G ընդունման սարքերում: Էպսիլոնի երկաթի օքսիդը երկաթի օքսիդի չափազանց հազվադեպ և դժվար ստացվող ձև է: Այսօր այն արտադրվում է շատ փոքր քանակությամբ, իսկ գործընթացն ինքնին տևում է մինչև մեկ ամիս: Սա, իհարկե, բացառում է դրա լայն կիրառումը։ Հետազոտության հեղինակները մշակել են էպսիլոնի երկաթի օքսիդի արագացված սինթեզի մեթոդ, որը կարող է նվազեցնել սինթեզի ժամանակը մինչև մեկ օր (այսինքն՝ իրականացնել ամբողջական ցիկլը ավելի քան 30 անգամ ավելի արագ) և ավելացնել ստացված արտադրանքի քանակը: . Տեխնիկան պարզ է վերարտադրելու համար, էժան և կարող է հեշտությամբ կիրառվել արդյունաբերության մեջ, իսկ սինթեզի համար պահանջվող նյութերը՝ երկաթը և սիլիցիումը, Երկրի վրա ամենաառատ տարրերից են: «Չնայած էպսիլոն-երկաթի օքսիդ փուլը մաքուր ձևով ստացվել է համեմատաբար վաղուց, 2004 թվականին, այն դեռևս չի գտել արդյունաբերական կիրառություն իր սինթեզի բարդության պատճառով, օրինակ՝ որպես մագնիսական ձայնագրման միջոց: Մեզ հաջողվել է զգալիորեն պարզեցնել տեխնոլոգիան»,- ասում է Եվգենի Գորբաչովը՝ Մոսկվայի պետական համալսարանի նյութագիտության բաժնի ասպիրանտ և աշխատանքի առաջին հեղինակը: Ռեկորդային հատկանիշներով նյութերի հաջող կիրառման բանալին դրանց հիմնական ֆիզիկական հատկությունների ուսումնասիրությունն է: Առանց խորը ուսումնասիրության, նյութը կարող է անարժանաբար մոռացվել երկար տարիներ, ինչպես դա տեղի է ունեցել գիտության պատմության մեջ ավելի քան մեկ անգամ: Դա Մոսկվայի պետական համալսարանի նյութերի գիտնականների տանդեմն էր, ովքեր սինթեզեցին միացությունը, և MIPT-ի ֆիզիկոսները, ովքեր մանրամասն ուսումնասիրեցին այն, զարգացումը հաջողվեց:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-04-2022 