Ученые из МФТИ и МГУ получили магнитный нанопорошок для 6G-технологий
Выдающиеся магнитные свойства эпсилон-оксида железа делают его одним из самых желанных материалов, например, для устройств связи грядущего поколения 6G и для высоконадежных приборов магнитной записи.
Сейчас существует множество модификаций оксида железа, активно применяемых в промышленности, но наибольшей интерес вызывает эпсилон-оксид железа, ε-Fe2O3.
Данная модификация обладает экстремально высокой способностью материала сопротивляться внешнему магнитному полю. Кроме того, данный материал поглощает электромагнитное излучение в субтерагерцовом диапазоне частот (100–300 ГГц) за счет эффекта естественного ферромагнитного резонанса.
Частота такого резонанса является одним из критериев для применения материалов в устройствах беспроводной связи — 4G-стандарт использует мегагерцы, а 5G — десятки гигагерц.
Полученный материал применим для производства преобразующих или поглощающих устройств на данных частотах. Например, с использованием композитных нанопорошков ε-Fe2O3 можно будет делать краски, поглощающие электромагнитные волны, и таким образом экранировать помещения от посторонних сигналов и защищать сигнал от перехвата извне. Сам же ε-Fe2O3 можно применять в устройствах приема 6G-сигнала.
Эпсилон-оксид железа — чрезвычайно редкая и трудная в получении форма окиси железа. На сегодня его получают в очень малых количествах, причем сам процесс получения занимает до месяца. Конечно, в такой ситуации речь о широком применении не идет.
Авторы исследования разработали методику ускоренного синтеза эпсилон-оксида железа, которая позволяет сократить время синтеза до одного дня (то есть проводить полный цикл более чем в 30 раз быстрее!) и увеличить количество получаемого продукта. Методика проста в воспроизведении, дешева и может быть легко внедрена в промышленность, а необходимые для проведения синтеза материалы — железо и кремний — являются одними из самых распространенных на Земле элементов.
«Материалы со столь высокими частотами ферромагнитного резонанса имеют огромный потенциал для практических применений. Сегодня происходит бурное развитие терагерцовых технологий: это Интернет вещей, это сверхбыстрая связь, это научные приборы более узкого применения, это медицинские технологии нового поколения. Столь нашумевший в последний год стандарт связи 5G оперирует частотами в десятки гигагерц, мы же с нашими материалами открываем перспективы для перехода к существенно более высоким частотам (сотни гигагерц), то есть имеем дело уже со стандартами 6G и выше. Теперь дело за инженерами, мы с удовольствием делимся с ними полученной информацией и с нетерпением ждем возможности подержать в руках свой 6G-телефон», — отмечает Людмила Алябьева, старший научный сотрудник лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ, где проводились терагерцовые исследования.
Хочешь знать еще больше о мире развивающихся технологий будущего?
Тогда тебе к нам! Приезжай к нам на смены!
Там мы рассказываем много интересного и нового! Будет интересно!
Летняя проектная смена «Старт в инновации» по технологическому предпринимательству
Летняя проектная смена «Старт в инновации» по программированию и робототехнике
Летняя образовательная смена «Старт в инновации» по программированию и искусственному интеллекту