Faigheann eolaithe nana-phúdar maighnéadach ar feadh 6 blianaTeicneolaíocht G
Newswise — D’fhorbair eolaithe ábhar modh tapa chun ocsaíd iarainn epsilon a tháirgeadh agus léirigh siad a ghealladh do ghléasanna cumarsáide den chéad ghlúin eile. A bhuíochas dá airíonna maighnéadacha den scoth, tá sé ar cheann de na hábhair is mó a bhfuil tóir orthu, amhail don ghlúin 6G atá le teacht de ghléasanna cumarsáide agus le haghaidh taifeadadh maighnéadach marthanach. Foilsíodh an saothar in Journal of Materials Chemistry C, iris de chuid an Royal Society of Chemistry. Tá ocsaíd iarainn (III) ar cheann de na hocsaídí is forleithne ar Domhan. Faightear den chuid is mó é mar an mianra heamaitít (nó ocsaíd iarainn alfa, α-Fe2O3). Is modhnú cobhsaí agus coitianta eile é maghemít (nó modhnú gama, γ-Fe2O3). Úsáidtear an chéad cheann go forleathan sa tionscal mar lí dearg, agus an dara ceann mar mheán taifeadta maighnéadach. Tá difríocht idir an dá mhodhnú ní hamháin i struchtúr criostalach (tá siongónacht heicseagánach ag ocsaíd iarainn alfa agus tá siongónacht chiúbach ag ocsaíd iarainn gama) ach freisin i n-airíonna maighnéadacha. Chomh maith leis na foirmeacha seo d'ocsaíd iarainn (III), tá modhnuithe níos coimhthíocha ann amhail epsilon-, béite-, zeta-, agus fiú gloineach. Is é an chéim is tarraingtí ná ocsaíd iarainn epsilon, ε-Fe2O3. Tá fórsa comhéigneach thar a bheith ard ag an modhnú seo (cumas an ábhair seasamh in aghaidh réimse maighnéadach seachtrach). Sroicheann an neart 20 kOe ag teocht an tseomra, atá inchomparáide le paraiméadair maighnéid atá bunaithe ar eilimintí cré neamhchoitianta daora. Ina theannta sin, ionsúnn an t-ábhar radaíocht leictreamaighnéadach sa raon minicíochta fo-theirahertz (100-300 GHz) trí éifeacht athshondais fheirimaighnéadaigh nádúrtha. Tá minicíocht an athshondais sin ar cheann de na critéir maidir le húsáid ábhar i ngléasanna cumarsáide gan sreang - úsáideann an caighdeán 4G meigihertz agus úsáideann 5G na deicheanna gigihertz. Tá pleananna ann an raon fo-theirahertz a úsáid mar raon oibre sa teicneolaíocht gan sreang den séú glúin (6G), atá á hullmhú le haghaidh tabhairt isteach gníomhach inár saol ó thús na 2030idí. Tá an t-ábhar a eascraíonn as seo oiriúnach chun aonaid chomhshó nó ciorcaid ionsúire a tháirgeadh ag na minicíochtaí seo. Mar shampla, trí úsáid a bhaint as nana-phúdair ilchodacha ε-Fe2O3, beidh sé indéanta péinteanna a dhéanamh a ionsúnn tonnta leictreamaighnéadacha agus ar an gcaoi sin seomraí a chosaint ó chomharthaí seachtracha, agus comharthaí a chosaint ó thascradh ón taobh amuigh. Is féidir an ε-Fe2O3 féin a úsáid i ngléasanna glactha 6G freisin. Is cineál thar a bheith annamh agus deacair ocsaíd iarainn é ocsaíd iarainn epsilon le fáil. Sa lá atá inniu ann, déantar é a tháirgeadh i gcainníochtaí an-bheag, agus tógann an próiseas féin suas le mí. Ar ndóigh, cuireann sé seo cosc ar a chur i bhfeidhm go forleathan. D'fhorbair údair an staidéir modh chun ocsaíd iarainn epsilon a shintéisiú go luathaithe atá in ann an t-am sintéise a laghdú go lá amháin (is é sin, timthriall iomlán níos mó ná 30 uair níos tapúla a dhéanamh!) agus cainníocht an táirge mar thoradh air a mhéadú. Tá an teicníc simplí le atáirgeadh, saor agus is féidir í a chur i bhfeidhm go héasca sa tionscal, agus tá na hábhair a theastaíonn don tsintéis - iarann agus sileacan - i measc na ndúl is flúirseach ar Domhan. “Cé gur fuarthas an chéim ocsaíd iarainn epsilon i bhfoirm íon sách fada ó shin, sa bhliain 2004, níor aimsíodh feidhm thionsclaíoch fós mar gheall ar chastacht a shintéise, mar shampla mar mheán le haghaidh taifeadadh maighnéadach. D’éirigh linn an teicneolaíocht a shimpliú go mór,” a deir Evgeny Gorbachev, mac léinn PhD i Roinn na nEolaíochtaí Ábhar in Ollscoil Stáit Mhoscó agus an chéad údar ar an saothar. Is í an eochair chun ábhair a bhfuil tréithe taifead-bhriseadh acu a chur i bhfeidhm go rathúil ná taighde ar a n-airíonna fisiceacha bunúsacha. Gan staidéar domhain, féadfar dearmad gan choinne a dhéanamh ar an ábhar ar feadh blianta fada, mar a tharla níos mó ná uair amháin i stair na heolaíochta. Ba é an comhoibriú idir eolaithe ábhar in Ollscoil Stáit Mhoscó, a shintéisigh an comhdhúil, agus fisicithe in MIPT, a rinne staidéar mionsonraithe air, a rinne an fhorbairt ina rath.
Am an phoist: 04 Iúil 2022 