Ученые из МФТИ и МГУ создали нанокерамику для высокоскоростной телекоммуникации и медицинской диагностики
Специалисты Московского физико-технического института (МФТИ) и МГУ им. М. В. Ломоносова при поддержке Российского научного фонда разработали технологию получения ценного материала – нанокерамики, пригодной для использования в телекоммуникации и медицине. В качестве исходного сырья для производства нанокерамики взят кристаллический оксид железа в редкой модификации, которую эти же ученые сумели сделать достаточно недорогой.
Ученые из МФТИ и МГУ научились создавать нанокерамику из редкой модификации оксида железа-3 и изучили ее магнитные свойства. Она показала уникальную устойчивость к размагничиванию и хорошо поглощала электромагнитные волны крайне высоких частот. Благодаря этим свойствам материал можно применять в медицинской диагностике, современных сверхбыстрых телекоммуникационных системах и для детектирования электромагнитных волн.
В 2021 году совместная научная группа МФТИ и МГУ нашла способ получения так называемого эпсилон-оксида железа, обладающего редкими и ценными свойствами – его трудно размагнитить внешним полем. Это свойство приближает эпсилон-оксид железа к редкоземельным магнитам – рекордсменам по магнитотвердости, которые применяются в авиационной и компьютерной технике. Материал безопасен для человека и хорошо поглощает терагерцовые частоты (в тысячу раз выше СВЧ в микроволновых печках), а значит, его можно использовать в высокоскоростной телекоммуникации и медицинской диагностике.
В чистом виде эпсилон-оксид железа был выделен в 2004 году в Японии. Однако группа специалистов МФТИ и МГУ создала экономически целесообразную технологию его получения, в частности, сократив скорость реакции синтеза с нескольких недель до нескольких часов. Все же, для практического применения отдельные наночастицы не подходят.
В новой работе исследователи спрессовали наночастицы в таблетки и выдерживали их в течение получаса при температуре от 600 до 1 тысячи градусов. В результате частицы спеклись в нанокерамику, магнитные свойства которой даже выше, чем у составляющих ее частиц.
Ученые связывают это с тем, что зерна внутри нанокерамики взаимодействовали между собой, препятствуя разрушению магнитного порядка из-за тепловых колебаний. Благодаря такой устойчивости материал можно использовать как магнитную пленку для записи информации.
Источник: nauka.tass.ru
