Материалы ученые разработали быстрый метод получения эпсилон-оксида железа и продемонстрировали его перспективность для устройств связи следующего поколения. Его выдающиеся магнитные свойства делают его одним из самых желанных материалов, например, для устройств связи будущего поколения 6G и для долговечной магнитной записи.
Оксид железа (III) - один из самых распространенных оксидов на Земле. В основном он встречается в виде минерального 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-Fe.2O3. Эта модификация обладает чрезвычайно высокой коэрцитивной силой (способностью материала сопротивляться внешнему магнитному полю). Прочность достигает 20 кЭ при комнатной температуре, что сравнимо с параметрами магнитов на основе дорогих редкоземельных элементов. Кроме того, материал поглощает электромагнитное излучение субтерагерцового диапазона частот (100–300 ГГц) за счет эффекта естественного ферромагнитного резонанса. Частота такого резонанса является одним из критериев использования материалов в устройствах беспроводной связи: стандарт 4G использует мегагерцы, а 5G — десятки гигагерц. Планируется использовать субтерагерцовый диапазон в качестве рабочего диапазона беспроводной связи шестого поколения (6G). technology, который 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 композит ε-Fe2O3 нанопорошки можно будет делать краски, которые поглощают электромагнитные волны и, таким образом, защищают комнаты от посторонних сигналов и защищают сигналы от перехвата извне. Ε-Fe2O3 сам по себе также может использоваться в приемных устройствах 6G.