וויסנשאפטלער באַקומען מאַגנעטישע נאַנאָפּודער פֿאַר 6G טעכנאָלאָגיע
נייעסווייז — מאַטעריאַל וויסנשאַפֿטלער האָבן אַנטוויקלט אַ שנעלע מעטאָדע פֿאַר פּראָדוצירן עפּסילאָן אייַזן אָקסייד און דעמאָנסטרירט איר צוזאָג פֿאַר קאָמוניקאַציע דעוויסעס פון דער ווייַטער דור. אירע אויסגעצייכנטע מאַגנעטישע אייגנשאַפֿטן מאַכן עס איינער פֿון די מערסט באַגערטע מאַטעריאַלן, אַזאַ ווי פֿאַר די קומענדיקע 6G דור פֿון קאָמוניקאַציע דעוויסעס און פֿאַר דויערהאפטע מאַגנעטישע רעקאָרדינג. די אַרבעט איז געווען פּובליקירט אין די זשורנאַל פֿון מאַטעריאַלן כעמיע C, אַ זשורנאַל פֿון די רויאַל סאָסייעטי פֿון כעמיע. אייַזן אָקסייד (III) איז איינע פון די מערסט פאַרשפּרייטע אָקסיידן אויף דער ערד. מען טרעפט עס מערסטנס ווי דער מינעראַל העמאַטיט (אָדער אַלפאַ אייַזן אָקסייד, α-Fe2O3). נאָך אַ סטאַבילע און געוויינטלעכע מאָדיפיקאַציע איז מאַגהעמיט (אָדער גאַמאַ מאָדיפיקאַציע, γ-Fe2O3). די ערשטע ווערט ברייט גענוצט אין אינדוסטריע ווי אַ רויטער פּיגמענט, און די צווייטע ווי אַ מאַגנעטישער רעקאָרדינג מעדיום. די צוויי מאָדיפיקאַציעס אונטערשיידן זיך נישט נאָר אין קריסטאַלינער סטרוקטור (אַלפאַ-אייַזן אָקסייד האט העקסאַגאָנאַלן סינגאָני און גאַמאַ-אייַזן אָקסייד האט קובישן סינגאָני) נאָר אויך אין מאַגנעטישע אייגנשאַפטן. אין צוגאב צו די פארמען פון אייזן אקסייד (III), זענען דא מער עקזאטישע מאדיפיקאציעס ווי עפסילאן-, בעטא-, זעטא-, און אפילו גלעזיק. די מערסט אטראקטיווע פאזע איז עפסילאן אייזן אקסייד, ε-Fe2O3. די מאדיפיקאציע האט אן עקסטרעם הויכע קאערסיוו קראפט (די מעגלעכקייט פון דעם מאטעריאל צו קעגנשטעלן אן אויסערליכן מאגנעטישן פעלד). די שטארקייט דערגרייכט 20 kOe ביי צימער טעמפעראטור, וואס איז פארגלייכבאר צו די פאראמעטערס פון מאגנעטן באזירט אויף טייערע זעלטענע-ערד עלעמענטן. ווייטער, דאס מאטעריאל אבזארבירט עלעקטראמאגנעטישע שטראלונג אין די סוב-טעראהערץ פרעקווענץ קייט (100-300 GHz) דורך דעם עפעקט פון נאטירלעכער פעראמאגנעטישער רעזאנאנץ. די פרעקווענץ פון אזא רעזאנאנץ איז איינע פון די קריטעריעס פארן באנוץ פון מאטעריאלן אין דראטלאזע קאמוניקאציע דעווייסעס – דער 4G סטאנדארט ניצט מעגאהערץ און 5G ניצט צענדליגער גיגאהערץ. עס זענען דא פלענער צו באנוצן די סוב-טעראהערץ קייט אלס אן ארבעטס קייט אין דער זעקסטער דור (6G) דראטלאזער טעכנאלאגיע, וואס ווערט צוגעגרייט פאר אקטיווער איינפיר אין אונזער לעבן פון די פריע 2030ער יארן. דער רעזולטאַט מאַטעריאַל איז פּאַסיק פֿאַר דער פּראָדוקציע פֿון קאָנווערטינג אַפּאַראַטן אָדער אַבזאָרבער קרייזן ביי די פֿרעקווענצן. למשל, דורך ניצן קאָמפּאָזיט ε-Fe2O3 נאַנאָפּודערס וועט מען קענען מאַכן פֿאַרבן וואָס אַבזאָרבירן עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס און אַזוי באַשיצן צימערן פֿון פֿרעמדע סיגנאַלן, און באַשיצן סיגנאַלן פֿון אינטערסעפּשאַן פֿון דרויסן. דער ε-Fe2O3 אַליין קען אויך געניצט ווערן אין 6G אָפּנאַם דעוויסעס. עפּסילאָן אייַזן אָקסייד איז אַן עקסטרעם זעלטענע און שווערע פאָרעם פון אייַזן אָקסייד צו באַקומען. הייַנט ווערט עס פּראָדוצירט אין זייער קליינע קוואַנטיטעטן, און דער פּראָצעס אַליין נעמט ביז אַ חודש. דאָס, פֿאַרשטייט זיך, שליסט אויס זיין ברייטע אַפּליקאַציע. די מחברים פון דער שטודיע האָבן אַנטוויקלט אַ מעטאָד פֿאַר אַקסעלערירטער סינטעז פון עפּסילאָן אייַזן אָקסייד, וואָס איז פֿעיִק צו רעדוצירן די סינטעז צייט צו איין טאָג (דאָס הייסט, דורכצופֿירן אַ גאַנצן ציקל מער ווי 30 מאָל שנעלער!) און פֿאַרגרעסערן די קוואַנטיטעט פון דעם רעזולטאַט פּראָדוקט. די טעכניק איז פּשוט צו רעפּראָדוצירן, ביליק און קען לייכט ימפּלעמענטירט ווערן אין אינדוסטריע, און די מאַטעריאַלן וואָס זענען נויטיק פֿאַר דער סינטעז – אייַזן און סיליקאָן – זענען צווישן די מערסט פֿאַרשפּרייטע עלעמענטן אויף דער ערד. "כאָטש די עפּסילאָן-אייַזן אָקסייד פאַזע איז באַקומען געוואָרן אין ריינער פֿאָרעם רעלאַטיוו לאַנג צוריק, אין 2004, האָט זי נאָך אַלץ נישט געפֿונען קיין אינדוסטריעלע אָנווענדונג צוליב דער קאָמפּלעקסיטעט פֿון איר סינטעז, למשל ווי אַ מיטל פֿאַר מאַגנעטישע רעקאָרדירונג. מיר האָבן געראטן צו פֿאַרפּשוטערן די טעכנאָלאָגיע באַדייטנד," זאָגט יעווגעני גאָרבאַטשעוו, אַ דאָקטאָראַנט אין דער דעפּאַרטמענט פֿון מאַטעריאַל וויסנשאַפֿטן אין מאָסקווער שטאַט אוניווערסיטעט און דער ערשטער מחבר פֿון דער אַרבעט. דער שליסל צו דערפאלגרייכער אנווענדונג פון מאַטעריאַלן מיט רעקאָרד-ברעכנדיקע אייגנשאַפטן איז פאָרשונג אין זייערע יסודותדיקע פיזישע אייגנשאַפטן. אָן אַ טיפער שטודיע, קען דער מאַטעריאַל אומפארדינט פארגעסן ווערן פאר פילע יאָרן, ווי עס איז געשען מער ווי איין מאָל אין דער געשיכטע פון וויסנשאַפט. עס איז געווען די טאַנדעם פון מאַטעריאַל וויסנשאַפֿטלער אין מאָסקווער שטאַט אוניווערסיטעט, וואָס האָבן סינטעזירט די קאַמפּאַונד, און פיזיקער אין MIPT, וואָס האָבן עס שטודירט אין דעטאַל, וואָס האָבן געמאַכט די אַנטוויקלונג אַ הצלחה.
פּאָסט צייט: יולי-04-2022 