Учёные получили магнитный нанопорошок для технологии 6G

Учёные разработали быстрый метод производства эпсилон-оксида железа и продемонстрировали его перспективность для устройств связи следующего поколения.

Его выдающиеся магнитные свойства делают его одним из самых востребованных материалов, например, для устройств связи следующего поколения 6G и для надежной магнитной записи. Работа была опубликована в Journal of Materials Chemistry C.

Железо оксид (III) является одним из наиболее распространенных оксидов на Земле. В основном он встречается в виде минерала гематита (или оксида альфа-железа, α-Fe 2 O 3). Другой стабильной и распространенной модификацией является маггемит (или гамма-модификация γ-Fe 2 O 3). Первый широко используется в промышленности как красный пигмент, а второй — как носитель магнитной записи. Эти две модификации отличаются не только кристаллической структурой (альфа-оксид железа имеет гексагональную сингонию, а гамма-оксид железа имеет кубическую сингонию), но и магнитными свойствами.

Помимо этих форм оксида железа (III), существуют более экзотические модификации, такие как эпсилон-, бета-, зета- и даже стеклообразные. Наиболее привлекательной фазой является эпсилон-оксид железа, ε-Fe 2 O 3. Эта модификация имеет чрезвычайно высокую коэрцитивную силу (способность материала противостоять внешнему магнитному полю). Прочность достигает 20 кЭ при комнатной температуре, что сопоставимо с параметрами магнитов на основе дорогих редкоземельных элементов. Кроме того, материал поглощает электромагнитное излучение.в суб-терагерцовом диапазоне частот (100-300 ГГц) за счет эффекта естественного ферромагнитного резонанса. Частота такого резонанса является одним из критериев использования материалов в устройствах беспроводной связи — в стандарте 4G используются мегагерцы, а в 5G — десятки гигагерц. Есть планы использовать суб-терагерцовый диапазон в качестве рабочего диапазона в беспроводной технологии шестого поколения (6G), которая готовится к активному внедрению в нашу жизнь с начала 2030-х годов.

Учёные получили магнитный нанопорошок для технологии 6G

«Материалы с такими высокими частотами ферромагнитного резонанса имеют огромный потенциал для практического применения. Сегодня терагерцовые технологии переживают бум: это Интернет вещей, это сверхбыстрая связь, это более узконаправленные научные устройства, и это новое поколение. Медицинские технологии. В то время как стандарт 5G, который был очень популярен в прошлом году, работает на частотах в десятки гигагерц, наши материалы открывают двери для значительно более высоких частот (сотни гигагерц), а это означает, что мы уже имеем дело со стандартами 6G. и выше. Теперь дело за инженерами, мы рады поделиться с ними информацией и надеемся, что сможем держать в руках телефон 6G », — говорит доктор Людмила Алябьева, кандидат технических наук, старший научный сотрудник МФТИ. Лаборатория терагерцовой спектроскопии, где проводилось терагерцовое исследование.

ОмскПресс