加速6G通信发展，科学家将“ε-氧化铁”制程缩短到1天！

氧化铁是地球上最常见的氧化物之一，而某些特殊的氧化铁具有产业应用性，能够推进科技的发展。近期，科学家开发出一种快速制造ε-（epsilon）氧化铁的技术，能应用于6G等万亿赫兹通信领域。研究团队将论文发布在《Journal of Materials Chemistry C》期刊上。

ε-氧化铁能吸收亚万亿赫兹电磁波，可应用于6G接收设备

氧化铁（III）当地表相当广泛，主要以赤铁矿（α-氧化铁）的形式存在，工业上常用于制作红色颜料。另一种常见的氧化铁是磁铁矿（γ-氧化铁），常用于制作磁性材料。

此外，氧化铁还有比较稀有的形态，例如β-氧化铁、ε-氧化铁、Zeta-氧化铁、玻璃态氧化铁等等。其中，产业界最感兴趣的是ε-氧化铁，因为ε-氧化铁有极高的矫顽力（coercive force），室温下高达20 kOe，与稀土元素相当。矫顽力代表磁性材料抵抗外部磁场的能力，矫顽力愈高，磁性愈不容易受到外部磁场影响，可作为永久磁铁的材料，应用于马达、硬盘与磁带。

另外，ε-氧化铁也能通过FMR（ferromagnetic resonance，强磁性共鸣）吸收亚万亿赫兹（sub-terahertz）频率范围的电磁波，也就是100–300 GHz的波段。目前4G用的是百万赫兹（megahertz）波段，5G使用百亿赫兹（tens of gigahertz）波段。而亚万亿赫兹波段是6G使用的波段。因此，ε-氧化铁能用于6G的接收设备，也能制造吸收电磁波的涂料。

科学家将ε-氧化铁制程缩短至1天，让商用成为可能

但ε-氧化铁在自然环境相当罕见。虽然科学家在2004年就能制造纯ε-氧化铁，但因为制程复杂，生产需要一个月的时间，因此产量非常小，难以商用。近日，莫斯科国立大学材料系开发一种快速合成ε-氧化铁的技术，成功将制造时间缩短到1天。该技术简单，成本低廉，能轻易应用于工业，让ε-氧化铁商用成为可能，加速6G的技术发展。

MIPT万亿赫兹光谱学实验室高级研究员Liudmila Alyabyeva博士表示，万亿赫兹技术正在蓬勃发展，能用于物联网、高速通信、医疗等领域。目前5G的频率是百亿赫兹，但ε-氧化铁能打开更高频的大门，让人类发展6G通信领域。

2021年，全球5G才商转了一两年，但更高端的6G技术已经起跑。6G的资料传输率可达5G的10–100倍，有望在2030年商转，应用于VR、自动驾驶汽车等领域。科学家缩短ε-氧化铁的生产时间，让6G离现实更进一步。

参考资料

《Journal of Materials Chemistry C》、《PhysOrg》