Xjentisti Jiksbu Nanotrab Manjetiku għal 6Teknoloġija G
Newswise — Xjentisti tal-materjali żviluppaw metodu veloċi għall-produzzjoni tal-ossidu tal-ħadid epsilon u wrew il-wegħda tiegħu għal apparati ta’ komunikazzjoni tal-ġenerazzjoni li jmiss. Il-proprjetajiet manjetiċi eċċellenti tiegħu jagħmluh wieħed mill-aktar materjali mixtieqa, bħal pereżempju għall-ġenerazzjoni 6G li jmiss ta’ apparati ta’ komunikazzjoni u għal reġistrazzjoni manjetika durabbli. Ix-xogħol ġie ppubblikat fil-Journal of Materials Chemistry C, ġurnal tas-Soċjetà Rjali tal-Kimika. L-ossidu tal-ħadid (III) huwa wieħed mill-aktar ossidi mifruxa fid-Dinja. Jinstab l-aktar bħala l-minerali hematite (jew ossidu tal-ħadid alfa, α-Fe2O3). Modifikazzjoni oħra stabbli u komuni hija l-maghemite (jew modifika gamma, γ-Fe2O3). Tal-ewwel tintuża ħafna fl-industrija bħala pigment aħmar, u tal-aħħar bħala mezz ta' reġistrazzjoni manjetika. Iż-żewġ modifiki jvarjaw mhux biss fl-istruttura kristallina (l-ossidu tal-ħadid alfa għandu singonija eżagonali u l-ossidu tal-ħadid gamma għandu singonija kubika) iżda wkoll fil-proprjetajiet manjetiċi. Minbarra dawn il-forom ta' ossidu tal-ħadid (III), hemm modifiki aktar eżotiċi bħal epsilon-, beta-, zeta-, u anke ħġieġ. L-aktar fażi attraenti hija l-ossidu tal-ħadid epsilon, ε-Fe2O3. Din il-modifika għandha forza koerċittiva estremament għolja (il-kapaċità tal-materjal li jirreżisti kamp manjetiku estern). Is-saħħa tilħaq l-20 kOe f'temperatura tal-kamra, li hija komparabbli mal-parametri tal-kalamiti bbażati fuq elementi rari tad-dinja li jiswew ħafna flus. Barra minn hekk, il-materjal jassorbi r-radjazzjoni elettromanjetika fil-medda ta' frekwenza sub-terahertz (100-300 GHz) permezz tal-effett tar-reżonanza ferromagnetika naturali. Il-frekwenza ta' tali reżonanza hija wieħed mill-kriterji għall-użu ta' materjali f'apparati ta' komunikazzjoni mingħajr fili - l-istandard 4G juża megahertz u l-5G juża għexieren ta' gigahertz. Hemm pjanijiet biex tintuża l-medda sub-terahertz bħala medda ta' ħidma fit-teknoloġija mingħajr fili tas-sitt ġenerazzjoni (6G), li qed titħejja għal introduzzjoni attiva f'ħajjitna mill-bidu tas-snin 2030. Il-materjal li jirriżulta huwa adattat għall-produzzjoni ta' unitajiet ta' konverżjoni jew ċirkwiti ta' assorbenza f'dawn il-frekwenzi. Pereżempju, bl-użu ta' nanotrab kompost ε-Fe2O3 ikun possibbli li jsiru żebgħa li tassorbi l-mewġ elettromanjetiku u b'hekk tipproteġi l-kmamar minn sinjali barranin, u tipproteġi s-sinjali mill-interċettazzjoni minn barra. L-ε-Fe2O3 innifsu jista' jintuża wkoll f'apparati ta' riċeviment 6G. L-ossidu tal-ħadid epsilon huwa forma estremament rari u diffiċli biex tinkiseb ta’ ossidu tal-ħadid. Illum, jiġi prodott fi kwantitajiet żgħar ħafna, bil-proċess innifsu jieħu sa xahar. Dan, naturalment, jeskludi l-applikazzjoni mifruxa tiegħu. L-awturi tal-istudju żviluppaw metodu għas-sintesi aċċellerata tal-ossidu tal-ħadid epsilon kapaċi jnaqqas il-ħin tas-sintesi għal ġurnata waħda (jiġifieri, iwettaq ċiklu sħiħ aktar minn 30 darba aktar malajr!) u jżid il-kwantità tal-prodott li jirriżulta. It-teknika hija sempliċi biex tirriproduċiha, irħisa u tista’ tiġi implimentata faċilment fl-industrija, u l-materjali meħtieġa għas-sintesi – ħadid u silikon – huma fost l-aktar elementi abbundanti fid-Dinja. “Għalkemm il-fażi epsilon-iron oxide inkisbet f’forma pura relattivament żmien ilu, fl-2004, għadha ma sabitx applikazzjoni industrijali minħabba l-kumplessità tas-sintesi tagħha, pereżempju bħala mezz għar-reġistrazzjoni manjetika. Irnexxielna nissimplifikaw it-teknoloġija konsiderevolment,” jgħid Evgeny Gorbachev, student tal-PhD fid-Dipartiment tax-Xjenzi tal-Materjali fl-Università Statali ta’ Moska u l-ewwel awtur tax-xogħol. Iċ-ċavetta għall-applikazzjoni b'suċċess ta' materjali b'karatteristiċi rekord hija r-riċerka dwar il-proprjetajiet fiżiċi fundamentali tagħhom. Mingħajr studju fil-fond, il-materjal jista' jintesa bla mistħoqq għal ħafna snin, kif ġara aktar minn darba fl-istorja tax-xjenza. Kien it-tandem ta' xjentisti tal-materjali fl-Università Statali ta' Moska, li sintetizzaw il-kompost, u fiżiċi fl-MIPT, li studjawh fid-dettall, li għamlu l-iżvilupp suċċess.
Ħin tal-posta: 04 ta' Lulju 2022 