6G на подходе

Тут сказано:
"Материаловеды 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 долговечной магнитной записи. Работа была опубликована в Journal of Materials Chemistry C, журнале Королевского химического общества.
Оксид железа (III) - один из самых распространенных оксидов на Земле. В основном он встречается в виде минерала гематита (или оксида альфа-железа, α-Fe2O3). Другой стабильной и распространенной модификацией является маггемит (или гамма-модификация γ-Fe2O3). Первый широко используется в промышленности как красный пигмент, а второй - как носитель магнитной записи. Эти две модификации различаются 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-Fe2O3. 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 - 4G. стандарт использует мегагерцы, а 5G использует 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.
Полученный материал пригоден для изготовления преобразователей или схем поглотителя на этих частотах. Например, используя композитные нанопорошки ε-Fe2O3, можно будет изготавливать краски, которые поглощают электромагнитные волны и, таким образом, защищают помещения от посторонних сигналов и защищают сигналы от перехвата извне. Сам ε-Fe2O3 также может использоваться в приемных устройствах 6G.
Оксид железа Эпсилон - чрезвычайно редкая и труднодоступная форма оксида железа. Сегодня его производят в очень небольших количествах, а сам процесс занимает до месяца. Это, конечно, исключает его широкое применение. Авторы исследования разработали метод ускоренного синтеза оксида железа эпсилон, способный сократить время синтеза до одного дня (то есть проводить полный цикл более чем в 30 раз быстрее!) И увеличить количество получаемого продукта. . Этот метод прост в воспроизведении, дешев и может быть легко реализован в промышленности, а материалы, необходимые для синтеза, - железо и кремний - являются одними из самых распространенных элементов на Земле.
«Хотя фаза эпсилон-оксида железа была получена в чистом виде относительно давно, в 2004 году она все еще не нашла промышленного применения из-за сложности ее синтеза, например, в качестве носителя для магнитной записи. Нам удалось упростить технологии значительно ", - говорит доктор философии Евгений Горбачев. студентка факультета наук о материалах МГУ и первый автор работы.
Залогом успешного применения материалов с рекордными характеристиками является исследование их фундаментальных физических свойств. Без углубленного изучения материал может быть незаслуженно забыт на долгие годы, как это уже не раз случалось в истории науки. Это был тандем материаловедов из МГУ, которые синтезировали это соединение, и физиков из МФТИ, которые подробно его изучили, что сделало разработку успешной.
«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 проводились терагерцовые исследования."
https://phys.org/news/2021-06-scientists-magnetic-nanopowder-6g-technology.html
|
</> |