Các nhà nghiên cứu từ Khoa Kỹ thuật Cao học, Đại học Thành phố Osaka đã thành công trong việc lưu trữ điện năng với điện áp tạo ra từ hiện tượng chuyển đổi của cộng hưởng sắt từ (FMR) bằng cách sử dụng một màng từ siêu mỏng vài chục nanomet. Nghiên cứu được thực hiện dưới sự chủ trì của GS Eiji Shikoh. "Chúng tôi quan tâm đến việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên của Trái đất để thu hoạch năng lượng," giáo sư nói, "và thu năng lượng từ các sóng điện từ bao quanh chúng ta thông qua sức điện động (EMF) mà chúng tạo ra trong các màng từ tính dưới FMR cho thấy tiềm năng như vậy đường." Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí AIP Advances . Cộng hưởng sắt từ là trạng thái áp dụng sóng điện từ và từ trường tĩnh điện lên một phương tiện từ trường làm cho nam châm điện bên trong phương tiện này trải qua quá trình tuế sai cùng tần số với tần số của sóng điện từ. Là một kỹ thuật, nó thường được sử dụng để thăm dò tính chất từ của nhiều loại phương tiện khác nhau, từ vật liệu sắt từ khối lượng lớn đến màng mỏng từ tính quy mô nano. Yuta Nogi, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu đã chỉ ra rằng EMF được tạo ra trong kim loại sắt từ (FM) nằm trong FMR,” và chúng tôi đã khám phá khả năng lưu trữ năng lượng bằng cách sử dụng hai FM có độ bền cao, được hiểu rõ, và do đó thường được sử dụng trong nghiên cứu FMR - một màng mỏng hợp kim sắt-niken (Ni 80 Fe 20 ) và sắt-coban (Co 50 Fe 50 ). " Đầu tiên, nhóm nghiên cứu xác nhận hai màng hợp kim tạo ra điện trong điều kiện cộng hưởng sắt từ và nhận thấy rằng Ni 80 Fe 20 tạo ra khoảng 28 microvolt trong khi Co 50 Fe 50tạo ra khoảng 6 microvolt điện. Để lưu trữ điện năng, họ sử dụng thiết bị cộng hưởng spin điện tử để điều áp sóng điện từ, và nam châm điện của thiết bị đối với từ trường tĩnh. Kết nối pin lưu trữ trực tiếp với màng của mẫu qua dây dẫn, nhóm nghiên cứu quan sát thấy rằng cả hai mẫu FM đều lưu trữ thành công năng lượng sau khi ở trạng thái FMR trong 30 phút. Tuy nhiên, khi thời gian cộng hưởng kéo dài, lượng năng lượng được lưu trữ với màng hợp kim sắt-niken không thay đổi trong khi màng hợp kim sắt-coban tăng đều đặn. Giáo sư Shikoh kết luận: “Điều này là do phạm vi từ trường tương ứng đối với kích thích FMR. Khi điều tra các đặc điểm lưu trữ năng lượng khác nhau của các màng mỏng, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng khi chúng ở cùng trạng thái nhiệt trong các thí nghiệm, Co 50 Fe 50 có thể duy trì FMR trong điều kiện không phù hợp, trong khi Ni 80 Fe 20 nằm ngoài phạm vi kích thích FMR . "Bằng cách kiểm soát thích hợp các điều kiện nhiệt của màng FM," giáo sư tiếp tục, "Việc tạo EMF dưới cộng hưởng sắt từ có thể được sử dụng như một công nghệ thu năng lượng." Một điểm thú vị khác về nghiên cứu này là nhóm đã tập trung vào việc tạo ra EMF, không phụ thuộc vào nguồn gốc của nó. Điều này có nghĩa là miễn là đáp ứng các điều kiện FMR, năng lượng có thể được lưu trữ từ các sóng điện từ mà chúng ta tương tác hàng ngày - ví dụ như Wi-Fi tại quán cà phê yêu thích của bạn.
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210824104122.htm