近年(nián)來，第五代(5G)無綫技(jì)術(shù)加速(sù)了(liǎo)全球(qiú)信(xìn)息(xī)的(dí)傳輸(shū)，但也(yě)造成(chéng)了(liǎo)嚴(yán)重(zhòng)的電磁(cí)汙染。研製(zhì)高(gāo)效的電磁波(bō)吸收材料對人體(tǐ)健康(kāng)保(bǎo)護和抗電磁幹(gān)擾(rǎo)具(jù)有重要意義。一般來說(shuō)，5G信(xìn)號落(là)在(zài)微波(bō)頻段，特別是在(zài)低(dī)頻(pín)區域(yù)。因(yīn)此，如何提(tí)高(gāo)其低(dī)頻微(wēi)波吸(xī)收性(xìng)能成(chéng)為(wéi)當(dāng)前研究的關(guān)鍵(jiàn)問(wèn)題之一。基於(yú)碳納米綫圈(quān)(CNC)的(dí)手(shǒu)性(xìng)-介電-磁性三位(wèi)一(yī)體(tǐ)復(fù)合材料(liào)的製備在(zài)低頻微波吸收領域(yù)具有(yǒu)潛力。然而，不(bù)同的(dí)磁(cí)係統(tǒng)對(duì)復(fù)合材(cái)料的磁響應(yīng)和(hé)頻(pín)率響應的影響尚不清楚。

分(fēn)享(xiǎng)一(yī)篇(piān)來(lái)自(zì)大(dà)連理工大學潘(pān)路軍教授課題組在低頻(pín)微波(bō)吸收復合(hé)材料的(dí)相關研究，希(xī)望(wàng)對您的(dí)科學研(yán)究(jiū)或工業生(shēng)產帶(dài)來(lái)一些靈(líng)感和(hé)啟發。

低頻微(wēi)波(bō)吸(xī)收(shōu)復合(hé)材(cái)料

近(jìn)日，大連(lián)理(lǐ)工(gōng)大學(xué)物理(lǐ)學院潘路軍教授團隊在《Small》期刊發表(biǎo)題為(wéi)《Construction of Chiral-Magnetic-Dielectric Trinity Structures with Different Magnetic Systems for Efficient Low-Frequency Microwave Absorption》的(dí)研(yán)究論(lùn)文(wén)。

本研究(jiū)選擇FeCo，CoNi，FeNi和(hé)FeCoNi四種磁(cí)性(xìng)金(jīn)屬(shǔ)分別與(yǔ)手(shǒu)性模(mó)板結合，得到四種(zhǒng)形貌(mào)相(xiāng)似的(dí)手(shǒu)性-介(jiè)電(diàn)-磁(cí)性(xìng)復(fù)合(hé)材(cái)料。CNC模(mó)板使所(suǒ)有(yǒu)復(fù)合(hé)材(cái)料具有(yǒu)優異(yì)的(dí)介(jiè)電(diàn)損(sǔn)耗。進(jìn)一(yī)步的磁導率(shuài)分(fēn)析和微(wēi)磁學(xué)仿(fǎng)真證實(shí)，通過(guò)特(tè)定的磁共(gòng)振(zhèn)模(mó)式(shì)和磁(cí)疇運動(dòng)來(lái)改變(biàn)磁係(xì)統(tǒng)，可(kě)以很好(hǎo)地調(tiáo)節(jié)頻率(shuài)響(xiǎng)應(yīng)區域。該(gāi)研究為(wéi)手性-介(jiè)電-磁三位一體低(dī)頻(pín)微波吸(xī)收(shōu)復合(hé)材(cái)料的設計提供了進一(yī)步的(dí)指導(dǎo)。

這(zhè)篇研究得到國家自(zì)然(rán)科學基(jī)金(jīn)項目[基金編號:52272288和51972039]和中(zhōng)國博(bó)士(shì)後(hòu)科(kē)學基(jī)金(jīn)項(xiàng)目[基金編號: 2021M700658]的資助以及(jí)大連理(lǐ)工(gōng)大學儀器分析中心的協助(zhù)。

圖一：CN, FC, FN和(hé)FCN復合材(cái)料(liào)的合成(chéng)過(guò)程(chéng)示意圖

圖(tú)二(èr)： CN, FC, FN, FCN復合材料(liào)的SEM圖像。

圖(tú)三(sān)： CN, FC, FN, FCN復合材料的TEM圖(tú)像

圖四：a) XRD譜圖，b)拉(lā)曼光譜，c) CN，FC，FN和(hé)FCN復合(hé)材(cái)料的室(shì)溫磁滯(zhì)回綫;d) CN, e) FC, f) FN, g) FCN復合(hé)材料阻(zǔ)抗(kàng)匹(pǐ)配等值綫(xiàn)圖(tú)

樣(yàng)品(pǐn)的(dí)拉(lā)曼光譜進一(yī)步顯示了碳組(zǔ)分的石(shí)墨化(huà)程(chéng)度。在(zài)1340cm-1和1580 cm-1處(chǔ)的兩(liǎng)個拉(lā)曼峰分別對應(yīng)於碳復(fù)合材料的(dí)D和G波段(duàn)。一般來說，G帶(dài)代(dài)表sp2雜化(huà)石(shí)墨(mò)晶(jīng)格的振動(dòng)，D帶(dài)代表(biǎo)石墨晶(jīng)格(gé)中缺陷的(dí)振動(dòng)。D波(bō)段與G波段(duàn)的(dí)強(qiáng)度比(ID/IG)反(fǎn)映(yìng)了(liǎo)復(fù)合材(cái)料的(dí)石墨(mò)化程(chéng)度。總(zǒng)體而言，所有復合(hé)材(cái)料(liào)的(dí)ID/IG值(zhí)都很高(gāo)(圖(tú)4b)，表(biǎo)明(míng)碳(tàn)組分的石墨化程度較低(dī)，這(zhè)與XRD結(jié)果一(yī)致(zhì)。

圖五：a，e) CN, b，f) FC, c，g) FN, d，h) FCN復合材料的(dí)三維RL值及其(qí)投(tóu)影圖(tú)；i) CN，FC，FN和(hé)FCN復合(hé)材料的(dí)最小RL值和最大EAB值；j) CN，FC，FN，FCN復(fù)合材料(liào)的最小RL曲綫；k)最(zuì)小RLL/填(tián)充(chōng)比和最(zuì)大EABL/填(tián)充(chōng)比與最近文獻報(bào)道的(dí)其(qí)他碳(tàn)/磁(cí)基(jī)吸收劑的比較(jiào)。

圖(tú)六：a)介電常數實(shí)部，b)介電常數(shù)虛(xū)部，c) CN，FC，FN和(hé)FCN復合(hé)材(cái)料的電導率(shuài);d) CN, e) FC, f) FN, g) FCN復合材料的Cole-Cole圖;H)樣品介(jiè)電(diàn)損耗機(jī)理示意圖(tú)。

圖七：a)磁(cí)導(dǎo)率實部(bù)，b)磁(cí)導(dǎo)率虛(xū)部(bù)，c) CN，FC，FN，FCN復合材料的(dí)渦(wō)流(liú)感(gǎn)應(yīng)係數，d) CN，FC，FN和(hé)FCN復合材(cái)料的微磁模(mó)擬，e)手性(xìng)分布模(mó)式和f)綫性(xìng)分布模(mó)式(shì)的微(wēi)磁仿(fǎng)真(zhēn)。

大連理(lǐ)工(gōng)大學(xué)潘(pān)路軍課題(tí)組課(kè)題(tí)組簡(jiǎn)介

潘路(lù)軍(jūn)，大連理工大(dà)學(xué)物(wù)理學(xué)院教(jiào)授(shòu)，博士生導(dǎo)師(shī)。1988年(nián)於西安(ān)交通(tōng)大(dà)學電氣工程係(xì)電氣絕(jué)緣技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科(kē)畢業；1994年赴日(rì)本(běn)大阪府立大(dà)學工學部電(diàn)子物理專業(yè)留學。2000年(nián)獲博士(shì)學位(wèi)並留校(xiào)擔(dān)任助理(lǐ)教(jiào)授，其間兼任(rèn)日(rì)本科學技術(shù)振興機構(gòu)（JST）及日(rì)本(běn)新能源(yuán)和產(chǎn)業技術(shù)綜(zōng)合(hé)開(kāi)發(fā)機(jī)構（NEDO）研究員；2007年底(dǐ)回國工(gōng)作，受(shòu)聘大連(lián)理(lǐ)工大學(xué)教(jiào)授，博士(shì)生(shēng)導師。歷(lì)任(rèn)物理與光(guāng)電工程學院光(guāng)電(diàn)工(gōng)程係(xì)主(zhǔ)任，物(wù)理與(yǔ)光電實驗(yàn)中(zhōng)心主(zhǔ)任，光學學(xué)科點負責人。近5年在(zài)《Advanced Functional Materials》，《Nano Energy》，《Nano-Micro Letters》，《Energy Storage Materials 》，《Chemical Engineering Journal 》，《Small》，《Carbon》等國際著名納米期刊上(shàng)發表論(lùn)文(wén)80餘篇(piān)；主(zhǔ)編(biān)《基礎光(guāng)學》，參(cān)編《ディスプレイ材料と機能(néng)性色(sè)素（顯示器材(cái)料(liào)和(hé)機(jī)能色素(sù)）》，《フィールドエミッションディスプレイ（場(cháng)發(fā)射(shè)型顯(xiǎn)示器）》，《Handbook of Nano Carbon （納(nà)米(mǐ)碳手(shǒu)冊）》。

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