近年来,随着无线通信技术的快速发展以及军事隐身需求的日益增长,电磁波吸收材料的研究不仅关乎国家战略安全,也对民用科技和日常生活产生深远影响。物理与材料工程学院周俊博士、訾振发教授联合南京理工大学在高性能电磁吸收材料领域取得重要进展,相关研究成果以《Interfacial Electronic Coupling Phase Transition Engineering of Cobalt-Based Heterostructures for Promoting High-Efficiency Electromagnetic Absorption Response》为题发表在《Chemical Engineering Journal》期刊(中国科学院一区Top,IF=13.2)。周俊博士为本论文第一作者,合肥师范学院訾振发教授、南京理工大学姜炜教授为本论文的通讯作者,合肥师范学院为论文第一单位。
图1 论文作者页
面对电磁辐射的防护需求,开发一种集强吸收、宽带宽和低填充于一体的电磁吸收材料是具有挑战性的。本研究创新性地提出了一种界面电子耦合相转变的策略:即通过钴基磁性异质组分的调控实现磁-介电平衡。丰富的异质相界面存在大量的孔隙结构,有益于有效介电常数的降低,确保入射波的稳定吸收。钴基异相组分之间的磁耦合行为提高了磁损耗对整体损耗的贡献。通过密度泛函理论计算证实,氮掺杂引起的缺陷和电荷重新分布打破了局域电子密度对称性,揭示了电子转移对于极化损耗的作用。结合电磁仿真结果表明,所研制吸收剂在3.14 mm厚度时可实现-61.59 dB的反射损耗以及4.16 GHz的有效吸收带宽。上述结果可为新一代抗电磁干扰吸收剂的开发提供新思路。
图2 电磁吸收性能与DFT计算结果
该研究工作获得了国家自然科学基金、安徽省科技厅、合肥师范学院高层次人才研究启动基金等项目的支持。(物理与材料工程学院)
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