Para ilmuwan mendapatkan nanopowder magnetik untuk 6G Teknologi
NEWSWISE-Ilmuwan material telah mengembangkan metode cepat untuk memproduksi Epsilon Iron Oxide dan menunjukkan janjinya untuk perangkat komunikasi generasi berikutnya. Sifat magnetiknya yang luar biasa menjadikannya salah satu bahan yang paling didambakan, seperti untuk generasi perangkat komunikasi 6G mendatang dan untuk perekaman magnetik yang tahan lama. Karya ini diterbitkan dalam Journal of Material Chemistry C, jurnal Royal Society of Chemistry. Besi oksida (III) adalah salah satu oksida paling luas di Bumi. Sebagian besar ditemukan sebagai hematit mineral (atau alfa besi oksida, α-Fe2O3). Modifikasi stabil dan umum lainnya adalah maghemite (atau modifikasi gamma, γ-Fe2O3). Yang pertama banyak digunakan dalam industri sebagai pigmen merah, dan yang terakhir sebagai media perekaman magnetik. Dua modifikasi berbeda tidak hanya dalam struktur kristal (alfa-besi oksida memiliki syngony heksagonal dan oksida gamma-besi memiliki syngony kubik) tetapi juga dalam sifat magnetik. Selain bentuk-bentuk oksida besi ini (III), ada modifikasi yang lebih eksotis seperti epsilon-, beta-, zeta-, dan bahkan kaca. Fase yang paling menarik adalah Epsilon Iron Oxide, ε-Fe2O3. Modifikasi ini memiliki gaya koersif yang sangat tinggi (kemampuan material untuk menahan medan magnet eksternal). Kekuatan mencapai 20 KOE pada suhu kamar, yang sebanding dengan parameter magnet berdasarkan elemen bumi langka yang mahal. Selain itu, bahan menyerap radiasi elektromagnetik dalam rentang frekuensi sub-terahertz (100-300 GHz) melalui efek resonansi feromagnetik alami. Frekuensi resonansi tersebut adalah salah satu kriteria untuk penggunaan bahan dalam perangkat komunikasi nirkabel-standar 4G menggunakan Mehertz dan 5g menggunakan tens dari tens. Ada rencana untuk menggunakan rentang sub-terahertz sebagai rentang kerja dalam teknologi nirkabel generasi keenam (6G), yang sedang dipersiapkan untuk pengenalan aktif dalam kehidupan kita sejak awal 2030-an. Bahan yang dihasilkan cocok untuk produksi unit konversi atau sirkuit penyerap pada frekuensi ini. Misalnya, dengan menggunakan nanopowders ε-Fe2O3 komposit, dimungkinkan untuk membuat cat yang menyerap gelombang elektromagnetik dan dengan demikian melindungi kamar dari sinyal asing, dan melindungi sinyal dari intersepsi dari luar. Ε-Fe2O3 itu sendiri juga dapat digunakan dalam perangkat penerimaan 6G. Epsilon Iron Oxide adalah bentuk oksida besi yang sangat langka dan sulit untuk diperoleh. Hari ini, diproduksi dalam jumlah yang sangat kecil, dengan proses itu sendiri memakan waktu hingga sebulan. Ini, tentu saja, mengesampingkan aplikasi yang meluas. Para penulis penelitian mengembangkan metode untuk sintesis yang dipercepat dari oksida besi epsilon yang mampu mengurangi waktu sintesis menjadi satu hari (yaitu, untuk melakukan siklus penuh lebih dari 30 kali lebih cepat!) Dan meningkatkan jumlah produk yang dihasilkan. Teknik ini mudah direproduksi, murah dan dapat dengan mudah diimplementasikan dalam industri, dan bahan yang diperlukan untuk sintesis - besi dan silikon - adalah salah satu elemen paling banyak di Bumi. “Meskipun fase oksida epsilon-besi diperoleh dalam bentuk murni yang relatif lama, pada tahun 2004, ia masih belum menemukan aplikasi industri karena kompleksitas sintesisnya, misalnya sebagai media untuk perekaman magnetik. Kami telah berhasil menyederhanakan teknologi secara signifikan, ”kata Evgeny Gorbachev, seorang mahasiswa PhD di Departemen Ilmu Bahan di Universitas Negeri Moskow dan penulis pertama karya tersebut. Kunci untuk keberhasilan penerapan material dengan karakteristik pemecahan catatan adalah penelitian tentang sifat fisik fundamental mereka. Tanpa penelitian mendalam, materi mungkin dilupakan selama bertahun-tahun, seperti yang telah terjadi lebih dari satu kali dalam sejarah sains. Itu adalah tandem dari para ilmuwan material di Moscow State University, yang mensintesis senyawa, dan fisikawan di MIPT, yang mempelajarinya secara rinci, yang membuat perkembangan sukses.
Waktu posting: Jul-04-2022 