Zientzialariek 6rako nanohauts magnetikoa lortu duteG Teknologia
Newswise — Materialen zientzialariek epsilon burdin oxidoa ekoizteko metodo azkar bat garatu dute eta hurrengo belaunaldiko komunikazio-gailuetarako duen etorkizuna frogatu dute. Bere propietate magnetiko bikainak material preziatuenetako bat bihurtzen dute, hala nola, hurrengo 6G belaunaldiko komunikazio-gailuetarako eta grabazio magnetiko iraunkorretarako. Lana Journal of Materials Chemistry C aldizkarian argitaratu da, Royal Society of Chemistry aldizkarian. Burdin oxidoa (III) Lurrean gehien hedatzen diren oxidoetako bat da. Gehienbat hematita mineral gisa aurkitzen da (edo alfa burdin oxidoa, α-Fe2O3). Beste aldaketa egonkor eta ohiko bat maghemita da (edo gamma aldaketa, γ-Fe2O3). Lehenengoa industrian asko erabiltzen da pigmentu gorri gisa, eta bigarrena grabazio magnetikoetarako euskarri gisa. Bi aldaketak ez dira soilik egitura kristalinoan desberdinak (alfa-burdin oxidoak singonia hexagonala du eta gamma-burdin oxidoak singonia kubikoa), baita propietate magnetikoetan ere. Burdin oxido (III) forma hauetaz gain, badira aldaketa exotikoagoak, hala nola epsilon-, beta-, zeta- eta baita beirazkoak ere. Fase erakargarriena epsilon burdin oxidoa da, ε-Fe2O3. Aldaketa honek indar koertzitibo oso handia du (materialak kanpoko eremu magnetiko bati aurre egiteko duen gaitasuna). Indarra 20 kOe-ra iristen da giro-tenperaturan, eta hori lur arraroetako elementu garestietan oinarritutako imanen parametroekin konparagarria da. Gainera, materialak erradiazio elektromagnetikoa xurgatzen du terahertz azpiko maiztasun-tartean (100-300 GHz) erresonantzia ferromagnetiko naturalaren efektuaren bidez. Erresonantzia horren maiztasuna da materialak haririk gabeko komunikazio-gailuetan erabiltzeko irizpideetako bat: 4G estandarrak megahertzak erabiltzen ditu eta 5Gk hamarnaka gigahertz. Terahertz azpiko tartea lan-tarte gisa erabiltzeko asmoa dago seigarren belaunaldiko (6G) haririk gabeko teknologian, eta hori 2030eko hamarkadaren hasieratik gure bizitzetan aktiboki sartzeko prestatzen ari da. Emaitza den materiala egokia da maiztasun horietako bihurketa-unitateak edo xurgatzaile-zirkuituak ekoizteko. Adibidez, ε-Fe2O3 nanohauts konposatuak erabiliz, uhin elektromagnetikoak xurgatzen dituzten pinturak egin ahal izango dira, eta horrela, gelak kanpoko seinaleetatik babestuko dituzte, eta seinaleak kanpotik datozen intertzepzioetatik babestuko dituzte. ε-Fe2O3 bera ere erabil daiteke 6G harrera-gailuetan. Epsilon burdin oxidoa oso burdin oxido mota arraroa eta zaila da lortzeko. Gaur egun, kantitate oso txikietan ekoizten da, prozesuak berak hilabete bat irauten duelarik. Horrek, noski, bere aplikazio zabala baztertzen du. Ikerketaren egileek epsilon burdin oxidoaren sintesi bizkorturako metodo bat garatu zuten, sintesi denbora egun batera murrizteko (hau da, ziklo oso bat 30 aldiz baino gehiago azkarrago egiteko!) eta emaitza den produktuaren kantitatea handitzeko gai dena. Teknika erraz erreproduzitzen da, merkea da eta erraz ezar daiteke industrian, eta sintesirako behar diren materialak –burdina eta silizioa– Lurreko elementu ugarienen artean daude. «Epsilon-burdin oxido fasea forma puruan lortu bazen ere duela nahiko denbora, 2004an, oraindik ez du aplikazio industrialik aurkitu bere sintesiaren konplexutasunagatik, adibidez, grabazio magnetikoetarako euskarri gisa. Teknologia nabarmen sinplifikatzea lortu dugu», dio Evgeny Gorbachov-ek, Moskuko Estatu Unibertsitateko Materialen Zientzien Saileko doktoregoa egiten ari denak eta lanaren lehen egileak. Materialen aplikazio arrakastatsuaren gakoa ezaugarri errekorrak hausten dituzten oinarrizko propietate fisikoen ikerketa da. Azterketa sakonik gabe, materiala urte askotan ahaztuta gera daiteke, zientziaren historian behin baino gehiagotan gertatu den bezala. Moskuko Estatu Unibertsitateko materialen zientzialarien eta MIPTko fisikarien arteko bikoteak, konposatua sintetizatu zutenek, eta xehetasunez aztertu zutenek, garapena arrakastatsua bihurtu zuten.
Argitaratze data: 2022ko uztailak 4 