I scientifichi ottenenu nanopolvere magnetica per 6Tecnulugia G
Newswise — I scientifichi di i materiali anu sviluppatu un metudu rapidu per a pruduzzione di l'ossidu di ferru epsilon è anu dimustratu a so prumessa per i dispositivi di cumunicazione di prossima generazione. E so eccezziunali proprietà magnetiche ne facenu unu di i materiali più ambiti, cum'è per a prossima generazione di dispositivi di cumunicazione 6G è per a registrazione magnetica durevule. U travagliu hè statu publicatu in u Journal of Materials Chemistry C, una rivista di a Royal Society of Chemistry. L'ossidu di ferru (III) hè unu di l'ossidi i più diffusi nantu à a Terra. Si trova soprattuttu cum'è u minerale ematite (o ossidu di ferru alfa, α-Fe2O3). Un'altra mudificazione stabile è cumuna hè a maghemite (o mudificazione gamma, γ-Fe2O3). A prima hè largamente aduprata in l'industria cum'è pigmentu rossu, è a seconda cum'è mezu di registrazione magnetica. E duie mudificazioni differiscenu micca solu in a struttura cristallina (l'ossidu di ferru alfa hà singonia esagonale è l'ossidu di ferru gamma hà singonia cubica) ma ancu in e proprietà magnetiche. In più di ste forme d'ossidu di ferru (III), ci sò mudificazioni più esotiche cum'è epsilon-, beta-, zeta-, è ancu vetrosa. A fase più attrattiva hè l'ossidu di ferru epsilon, ε-Fe2O3. Sta mudificazione hà una forza coercitiva estremamente alta (a capacità di u materiale di resistere à un campu magneticu esternu). A forza righjunghje 20 kOe à temperatura ambiente, chì hè paragunabile à i parametri di i magneti basati nantu à elementi di terre rare costosi. Inoltre, u materiale assorbe a radiazione elettromagnetica in a gamma di frequenza sub-terahertz (100-300 GHz) per via di l'effettu di a risonanza ferromagnetica naturale. A frequenza di tale risonanza hè unu di i criteri per l'usu di materiali in dispositivi di cumunicazione wireless - u standard 4G usa megahertz è 5G usa decine di gigahertz. Ci sò piani per aduprà a gamma sub-terahertz cum'è gamma di travagliu in a tecnulugia wireless di sesta generazione (6G), chì hè in preparazione per l'introduzione attiva in e nostre vite da l'iniziu di l'anni 2030. U materiale resultante hè adattatu per a pruduzzione di unità di cunversione o circuiti d'assorbimentu à queste frequenze. Per esempiu, aduprendu nanopolveri cumposite ε-Fe2O3 serà pussibule di fà pitture chì assorbenu l'onde elettromagnetiche è cusì pruteggenu e camere da segnali estranei, è pruteggenu i segnali da l'intercettazione da l'esternu. L'ε-Fe2O3 stessu pò ancu esse adupratu in dispositivi di ricezione 6G. L'ossidu di ferru epsilon hè una forma estremamente rara è difficiule d'ottene d'ossidu di ferru. Oghje, hè pruduttu in quantità assai chjuche, cù u prucessu stessu chì dura finu à un mese. Questu, benintesa, esclude a so applicazione diffusa. L'autori di u studiu anu sviluppatu un metudu per a sintesi accelerata di l'ossidu di ferru epsilon capace di riduce u tempu di sintesi à un ghjornu (vale à dì, di realizà un ciclu cumpletu più di 30 volte più veloce!) è aumentà a quantità di u pruduttu risultante. A tecnica hè simplice da riproduce, economica è pò esse facilmente implementata in l'industria, è i materiali richiesti per a sintesi - ferru è siliciu - sò trà l'elementi più abbundanti nantu à a Terra. «Ancu s'è a fase d'ossidu di ferru epsilon hè stata ottenuta in forma pura relativamente tempu fà, in u 2004, ùn hà ancu trovu applicazione industriale per via di a cumplessità di a so sintesi, per esempiu cum'è mezu per a registrazione magnetica. Simu riesciuti à simplificà a tecnulugia cunsiderabilmente», dice Evgeny Gorbachev, un studiente di dutturatu in u Dipartimentu di Scienze di i Materiali di l'Università Statale di Mosca è u primu autore di u travagliu. A chjave per l'applicazione riescita di materiali cù caratteristiche record hè a ricerca nantu à e so proprietà fisiche fundamentali. Senza un studiu approfonditu, u materiale pò esse immeritatamente dimenticatu per parechji anni, cum'è hè accadutu più di una volta in a storia di a scienza. Hè statu u tandem di scienziati di i materiali à l'Università Statale di Mosca, chì anu sintetizatu u cumpostu, è fisici di u MIPT, chì l'anu studiatu in dettagliu, chì hà fattu di u sviluppu un successu.
Data di publicazione: 04-lugliu-2022 