العلماء يحصلون على مسحوق نانوي مغناطيسي لتقنية 6G

التحديث: 9 ديسمبر 2023

الخامة طور العلماء طريقة سريعة لإنتاج أكسيد الحديد إبسيلون وأثبتوا إمكانية استخدامه في أجهزة الاتصالات من الجيل التالي. خصائصها المغناطيسية المتميزة تجعلها واحدة من أكثر المواد المرغوبة، مثل الجيل القادم من أجهزة الاتصالات 6G وللتسجيل المغناطيسي الدائم.

أكسيد الحديد (III) هو أحد أكثر الأكاسيد انتشارًا على وجه الأرض. يوجد في الغالب على شكل الهيماتيت المعدني (أو أكسيد الحديد ألفا ، α-Fe2O3). تعديل آخر ثابت وشائع هو maghemite (أو تعديل جاما ، γ-Fe2O3). يستخدم الأول على نطاق واسع في الصناعة كصبغة حمراء ، والأخيرة كوسيط تسجيل مغناطيسي. يختلف التعديلين ليس فقط في التركيب البلوري (يحتوي أكسيد الحديد ألفا على تناغم سداسي وأكسيد جاما-الحديد له تزامن مكعب) ولكن أيضًا في الخصائص المغناطيسية.

بالإضافة إلى هذه الأشكال من أكسيد الحديد (III) ، هناك تعديلات أكثر غرابة مثل إبسيلون- وبيتا- وزيتا- وحتى الزجاجي. المرحلة الأكثر جاذبية هي أكسيد الحديد إبسيلون ، ε-Fe2O3. يحتوي هذا التعديل على قوة قسرية عالية للغاية (قدرة المادة على مقاومة المجال المغناطيسي الخارجي). تصل القوة إلى 20 كيلو مكافئ في درجة حرارة الغرفة، وهو ما يشبه معلمات المغناطيس المعتمد على العناصر الأرضية النادرة باهظة الثمن. علاوة على ذلك، تمتص المادة الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق تردد تحت تيراهيرتز (100-300 جيجا هرتز) من خلال تأثير الرنين المغناطيسي المغناطيسي الطبيعي. يعد تردد هذا الرنين أحد معايير استخدام المواد في أجهزة الاتصالات اللاسلكية، إذ يستخدم معيار 4G ميغاهيرتز، ويستخدم معيار 5G عشرات الغيغاهيرتز. هناك خطط لاستخدام نطاق تيراهيرتز الفرعي كنطاق عمل في الجيل السادس (6G) اللاسلكي التكنلوجيا، والتي يتم إعدادها للدخول النشط في حياتنا منذ أوائل ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين.

المادة الناتجة مناسبة لإنتاج وحدات التحويل أو دوائر الامتصاص عند هذه الترددات. على سبيل المثال ، باستخدام مركب ε-Fe2O3 سيكون من الممكن صنع مساحيق النانو التي تمتص الموجات الكهرومغناطيسية وبالتالي تحمي الغرف من الإشارات الخارجية وتحميها. إشارات من الاعتراض من الخارج. ε-Fe2O3 يمكن أيضًا استخدامها في أجهزة استقبال 6G.