科學(xué)家研發(fā)出吸收6G波段電磁波的磁性材料 并*具備量產(chǎn)能力

由Youn-kyoung Baek博士和Jung-goo Lee博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組成功開發(fā)了世界上*個連續(xù)制造Epsilon氧化鐵的技術(shù)，該技術(shù)可以吸收毫米波，并具有相當(dāng)于釹（Nd）磁鐵的高矯頑力。研究人員在韓國材料科學(xué)研究所（KIMS）的粉末材料部的磁性材料部門，該研究所是科學(xué)和信息通信技術(shù)部下屬的政府資助的研究機構(gòu)。

具有高矯捷ε晶體相的氧化鐵材料幾乎是*能吸收超高頻的磁性材料，這一范圍包括6GHz超高頻。到目前為止，它只在50納米以下的納米級顆粒中形成。之前日本研究人員成功地通過間歇式濕法生產(chǎn)出純正的伊普西龍鐵，但它涉及到耗時的多階段工藝，導(dǎo)致產(chǎn)量低。

研究小組采用了氣溶膠工藝來解決低產(chǎn)量問題，并成功地生產(chǎn)出了復(fù)合粉末，通過在熱室中噴霧干燥前體溶液，將Epsilon氧化鐵納米顆粒嵌入二氧化硅顆粒中。當(dāng)前體材料溶液被連續(xù)注入，液滴被瞬間干燥時，鐵前體被困于二氧化硅異構(gòu)體顆粒中，并在熱處理時被限制生長。Epsilon氧化鐵納米顆�？梢酝ㄟ^微米級的粉末制造工藝連續(xù)生產(chǎn)，這具有重要意義，因為它顯示了毫米波吸收材料商業(yè)化的可能性。

傳統(tǒng)吸收電磁波的金屬在高頻段的吸收能力下降，或者在控制頻段方面有局限性，而Epsilon氧化鐵由于在超高頻段（30-200GHz）的吸收能力，作為未來通信部件的材料具有很大的潛力。具有毫米波吸收能力的Epsilon氧化鐵的連續(xù)制造技術(shù)可用于毫米波5G/6G無線通信、無人駕駛汽車的雷達(dá)傳感器、隱形和低軌道衛(wèi)星通信部件。此外，由于它是一種高矯頑力的磁性材料，它可以用于未來移動性的電動馬達(dá)部件。

目前，沒有公司在商業(yè)上生產(chǎn)能夠吸收毫米波的應(yīng)用磁性材料的產(chǎn)品。在美國、日本和德國只有兩三家公司生產(chǎn)5G頻段的吸收和屏蔽材料。KIMS的研究人員開發(fā)的技術(shù)有望在未來實現(xiàn)本地化并出口到全球市場。

主要研究人員Youn-kyoung Baek博士說："Epsilon氧化鐵可以選擇性地吸收寬頻段（30至200GHz）的超高頻率。這項研究的意義在于，它開發(fā)了*個Epsilon鐵氧化物的連續(xù)制造工藝。該技術(shù)有望在未來加速使用毫米波的無線通信設(shè)備、自動駕駛汽車?yán)走_(dá)和空間衛(wèi)星通信的吸收器技術(shù)的商業(yè)化"。

這項研究是作為KIMS開發(fā)具有可調(diào)諧磁性能的磁性復(fù)合材料的項目進(jìn)行的，由韓國科學(xué)和信息通信技術(shù)部資助。此外，這項研究還發(fā)表在9月23日英國皇家化學(xué)學(xué)會出版的材料科學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊《化學(xué)通訊》上。目前，研究小組正在與許多公司討論大規(guī)模生產(chǎn)氧化鐵吸收材料的技術(shù)轉(zhuǎn)讓問題，并正在進(jìn)行后續(xù)研究，以將吸波能力提高到太赫茲，即100千兆赫茲（GHz）或更高。