शास्त्रज्ञांना ६ दिवसांत चुंबकीय नॅनोपावडर मिळालाजी तंत्रज्ञान
न्यूजवाईज - मटेरियल शास्त्रज्ञांनी एप्सिलॉन आयर्न ऑक्साईड तयार करण्यासाठी एक जलद पद्धत विकसित केली आहे आणि पुढील पिढीतील संप्रेषण उपकरणांसाठी त्याचे आश्वासन सिद्ध केले आहे. त्याच्या उत्कृष्ट चुंबकीय गुणधर्मांमुळे ते आगामी 6G पिढीच्या संप्रेषण उपकरणांसाठी आणि टिकाऊ चुंबकीय रेकॉर्डिंगसाठी सर्वात प्रतिष्ठित पदार्थांपैकी एक बनले आहे. हे काम रॉयल सोसायटी ऑफ केमिस्ट्रीच्या जर्नल ऑफ मटेरियल्स केमिस्ट्री सी मध्ये प्रकाशित झाले आहे. आयर्न ऑक्साईड (III) हा पृथ्वीवरील सर्वात जास्त प्रमाणात आढळणाऱ्या ऑक्साईडपैकी एक आहे. तो प्रामुख्याने खनिज हेमॅटाइट (किंवा अल्फा आयर्न ऑक्साईड, α-Fe2O3) म्हणून आढळतो. आणखी एक स्थिर आणि सामान्य बदल म्हणजे मॅग्हेमाइट (किंवा गॅमा मॉडिफिकेशन, γ-Fe2O3). पहिला बदल उद्योगात लाल रंगद्रव्य म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो आणि दुसरा चुंबकीय रेकॉर्डिंग माध्यम म्हणून वापरला जातो. हे दोन्ही बदल केवळ स्फटिकीय रचनेत (अल्फा-आयर्न ऑक्साईडमध्ये षटकोनी संयोजन असते आणि गॅमा-आयर्न ऑक्साईडमध्ये क्यूबिक संयोजन असते)च नव्हे तर चुंबकीय गुणधर्मांमध्ये देखील भिन्न असतात. आयर्न ऑक्साईड (III) च्या या स्वरूपांव्यतिरिक्त, एप्सिलॉन-, बीटा-, झेटा- आणि अगदी ग्लासी सारखे आणखी विदेशी बदल आहेत. सर्वात आकर्षक टप्पा म्हणजे एप्सिलॉन आयर्न ऑक्साईड, ε-Fe2O3. या बदलामध्ये अत्यंत उच्च जबरदस्ती शक्ती (बाह्य चुंबकीय क्षेत्राचा प्रतिकार करण्याची सामग्रीची क्षमता) आहे. खोलीच्या तपमानावर शक्ती 20 kOe पर्यंत पोहोचते, जी महागड्या दुर्मिळ-पृथ्वी घटकांवर आधारित चुंबकांच्या पॅरामीटर्सशी तुलना करता येते. शिवाय, नैसर्गिक फेरोमॅग्नेटिक रेझोनान्सच्या प्रभावाद्वारे सामग्री सब-टेराहर्ट्झ फ्रिक्वेन्सी रेंज (100-300 GHz) मध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन शोषून घेते. अशा रेझोनान्सची वारंवारता वायरलेस कम्युनिकेशन उपकरणांमध्ये सामग्रीच्या वापरासाठी निकषांपैकी एक आहे - 4G मानक मेगाहर्ट्झ वापरते आणि 5G दहापट गिगाहर्ट्झ वापरते. सहाव्या पिढीतील (6G) वायरलेस तंत्रज्ञानामध्ये कार्यरत श्रेणी म्हणून सब-टेराहर्ट्झ रेंज वापरण्याची योजना आहे, जी 2030 च्या दशकाच्या सुरुवातीपासून आपल्या जीवनात सक्रिय परिचयासाठी तयार केली जात आहे. परिणामी साहित्य या फ्रिक्वेन्सीवर कन्व्हर्टिंग युनिट्स किंवा शोषक सर्किट्सच्या निर्मितीसाठी योग्य आहे. उदाहरणार्थ, संमिश्र ε-Fe2O3 नॅनोपावडर वापरून असे रंग तयार करणे शक्य होईल जे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा शोषून घेतील आणि अशा प्रकारे खोल्यांना बाह्य सिग्नलपासून संरक्षण देतील आणि सिग्नलना बाहेरून अडथळा येण्यापासून वाचवतील. ε-Fe2O3 स्वतः 6G रिसेप्शन डिव्हाइसेसमध्ये देखील वापरले जाऊ शकते. एप्सिलॉन आयर्न ऑक्साईड हा आयर्न ऑक्साईडचा एक अत्यंत दुर्मिळ आणि कठीण प्रकार आहे जो मिळवणे कठीण आहे. आज, ते खूप कमी प्रमाणात तयार केले जाते, या प्रक्रियेला एक महिना लागतो. अर्थात, यामुळे त्याचा व्यापक वापर होण्याची शक्यता नाकारता येत नाही. अभ्यासाच्या लेखकांनी एप्सिलॉन आयर्न ऑक्साईडच्या जलद संश्लेषणासाठी एक पद्धत विकसित केली आहे जी संश्लेषणाचा वेळ एका दिवसापर्यंत कमी करण्यास (म्हणजेच, 30 पट पेक्षा जास्त वेगाने पूर्ण चक्र पार पाडण्यास!) आणि परिणामी उत्पादनाचे प्रमाण वाढविण्यास सक्षम आहे. हे तंत्र पुनरुत्पादित करणे सोपे आहे, स्वस्त आहे आणि उद्योगात सहजपणे लागू केले जाऊ शकते आणि संश्लेषणासाठी आवश्यक असलेले साहित्य - लोह आणि सिलिकॉन - हे पृथ्वीवरील सर्वात मुबलक घटकांपैकी एक आहेत. "जरी एप्सिलॉन-लोह ऑक्साईड टप्पा तुलनेने खूप पूर्वी शुद्ध स्वरूपात प्राप्त झाला असला तरी, २००४ मध्ये, त्याच्या संश्लेषणाच्या जटिलतेमुळे, उदाहरणार्थ चुंबकीय - रेकॉर्डिंगसाठी एक माध्यम म्हणून, त्याचा औद्योगिक वापर अद्याप झालेला नाही. आम्ही तंत्रज्ञान बरेच सोपे करण्यात यशस्वी झालो आहोत," असे मॉस्को स्टेट युनिव्हर्सिटीमधील मटेरियल सायन्सेस विभागातील पीएचडी विद्यार्थी आणि या कामाचे पहिले लेखक एव्हगेनी गोर्बाचेव्ह म्हणतात. विक्रमी वैशिष्ट्यांसह असलेल्या पदार्थांच्या यशस्वी वापराची गुरुकिल्ली म्हणजे त्यांच्या मूलभूत भौतिक गुणधर्मांचे संशोधन. सखोल अभ्यासाशिवाय, ते पदार्थ अनेक वर्षे अयोग्यरित्या विसरले जाऊ शकतात, जसे विज्ञानाच्या इतिहासात एकापेक्षा जास्त वेळा घडले आहे. मॉस्को स्टेट युनिव्हर्सिटीमधील पदार्थ शास्त्रज्ञांनी या संयुगाचे संश्लेषण केले आणि एमआयपीटीमधील भौतिकशास्त्रज्ञांनी त्याचा तपशीलवार अभ्यास केला, ज्यामुळे हा विकास यशस्वी झाला.
पोस्ट वेळ: जुलै-०४-२०२२ 