Des scientifiques obtiennent une nanopoudre magnétique pour la technologie 6G

Mise à jour : 9 décembre 2023

Matières les scientifiques ont développé une méthode rapide pour produire de l’oxyde de fer epsilon et ont démontré son potentiel pour les appareils de communication de nouvelle génération. Ses propriétés magnétiques exceptionnelles en font l’un des matériaux les plus convoités, notamment pour la prochaine génération d’appareils de communication 6G et pour un enregistrement magnétique durable.

L'oxyde de fer (III) est l'un des oxydes les plus répandus sur Terre. On le trouve principalement sous forme d'hématite minérale (ou oxyde de fer alpha, α-Fe2O3). Une autre modification stable et courante est la maghémite (ou modification gamma, γ-Fe2O3). Le premier est largement utilisé dans l'industrie comme pigment rouge et le second comme support d'enregistrement magnétique. Les deux modifications diffèrent non seulement par la structure cristalline (l'oxyde de fer alpha a une syngonie hexagonale et l'oxyde de fer gamma a une syngonie cubique) mais aussi par les propriétés magnétiques.

En plus de ces formes d'oxyde de fer (III), il existe des modifications plus exotiques telles que epsilon-, bêta-, zêta- et même vitreux. La phase la plus attractive est l'oxyde de fer epsilon, -Fe2O3. Cette modification a une force coercitive extrêmement élevée (la capacité du matériau à résister à un champ magnétique externe). La résistance atteint 20 kOe à température ambiante, ce qui est comparable aux paramètres des aimants à base d'éléments de terres rares coûteux. De plus, le matériau absorbe le rayonnement électromagnétique dans la gamme de fréquences inférieures à térahertz (100-300 GHz) grâce à l'effet de résonance ferromagnétique naturelle. La fréquence d'une telle résonance est l'un des critères d'utilisation de matériaux dans les appareils de communication sans fil : la norme 4G utilise des mégahertz et la 5G utilise des dizaines de gigahertz. Il est prévu d'utiliser la plage inférieure à térahertz comme plage de travail dans la sixième génération (6G) sans fil. sans souci, qui est en préparation pour une introduction active dans nos vies à partir du début des années 2030.

Le matériau obtenu convient à la réalisation d'unités de conversion ou de circuits absorbeurs à ces fréquences. Par exemple, en utilisant le composite ε-Fe2O3 nanopoudres, il sera possible de fabriquer des peintures qui absorbent les ondes électromagnétiques et protègent ainsi les pièces des signaux parasites, et protègent signaux de l'interception de l'extérieur. Le -Fe2O3 lui-même peut également être utilisé dans les appareils de réception 6G.