Saintis Memperolehi Magnetik Nanopowder untuk teknologi 6G

Kemas kini: 9 Disember 2023

Material saintis telah membangunkan kaedah pantas untuk menghasilkan oksida besi epsilon dan menunjukkan janjinya untuk peranti komunikasi generasi akan datang. Sifat magnetnya yang luar biasa menjadikannya salah satu bahan yang paling diidamkan, seperti untuk peranti komunikasi generasi 6G yang akan datang dan untuk rakaman magnetik yang tahan lama.

Besi oksida (III) adalah salah satu oksida yang paling meluas di Bumi. Kebanyakannya dijumpai sebagai mineral hematit (atau oksida besi alfa, α-Fe2O3). Pengubahsuaian lain yang stabil dan biasa adalah maghemite (atau modifikasi gamma, γ-Fe2O3). Yang pertama digunakan secara meluas dalam industri sebagai pigmen merah, dan yang kedua sebagai media rakaman magnetik. Kedua-dua pengubahsuaian itu berbeza bukan hanya dalam struktur kristal (alfa-besi oksida mempunyai sinonim heksagon dan gamma-besi oksida mempunyai sinonim kubik) tetapi juga sifat magnet.

Sebagai tambahan kepada bentuk oksida besi (III) ini, terdapat lebih banyak modifikasi eksotik seperti epsilon-, beta-, zeta-, dan bahkan berkaca. Fasa yang paling menarik ialah oksida besi epsilon, ε-Fe2O3. Pengubahsuaian ini mempunyai daya paksaan yang sangat tinggi (keupayaan bahan untuk menahan medan magnet luar). Kekuatannya mencapai 20 kOe pada suhu bilik, yang setanding dengan parameter magnet berdasarkan unsur nadir bumi yang mahal. Tambahan pula, bahan tersebut menyerap sinaran elektromagnet dalam julat frekuensi subterahertz (100-300 GHz) melalui kesan resonans feromagnetik semula jadi. Kekerapan resonans sedemikian adalah salah satu kriteria untuk penggunaan bahan dalam peranti komunikasi wayarles—standard 4G menggunakan megahertz dan 5G menggunakan berpuluh-puluh gigahertz. Terdapat rancangan untuk menggunakan julat sub-terahertz sebagai julat kerja dalam wayarles generasi keenam (6G). teknologi, yang sedang disediakan untuk pengenalan aktif dalam kehidupan kita dari awal 2030-an.

Bahan yang dihasilkan sesuai untuk pengeluaran unit penukaran atau litar penyerap pada frekuensi ini. Contohnya, dengan menggunakan komposit ε-Fe2O3 nanopowders adalah mungkin untuk membuat cat yang menyerap gelombang elektromagnetik dan dengan itu melindungi bilik dari isyarat luar, dan melindungi isyarat dari pemintasan dari luar. Ε-Fe2O3 itu sendiri juga boleh digunakan dalam peranti penerimaan 6G.