新聞網(wǎng)訊 我校材料科學(xué)與工程學(xué)院吳廣磊教授團(tuán)隊(duì)在多功能電磁材料方向取得重要研究進(jìn)展,3篇研究成果發(fā)表在 Advanced Functional Materials期刊(IF=19.0)。我校為第一完成與通訊作者單位,通訊作者為材料學(xué)院吳廣磊教授。材料科學(xué)與工程學(xué)院2023級(jí)碩士生石夢(mèng)佳為3篇文章的第一作者。

成果一:P-N異質(zhì)結(jié)界面調(diào)控,實(shí)現(xiàn)磁電協(xié)同損耗優(yōu)化
論文題目:Modulated NiS2/CdS Heterojunctions Distortion with Built-in Electric Field for Electromagnetic Wave Absorption(DOI:10.1002/adfm.74648)
針對(duì)磁電損耗協(xié)同調(diào)控難、阻抗匹配失衡等關(guān)鍵問(wèn)題,團(tuán)隊(duì)以多孔碳納米纖維(PCNFs)為支撐骨架,構(gòu)建了NiS2-CdS P-N異質(zhì)結(jié)體系。通過(guò)XRD精修明確了內(nèi)建電場(chǎng)引發(fā)的鍵參數(shù)畸變、原子占位偏差等結(jié)構(gòu)重構(gòu)信息,并結(jié)合DFT計(jì)算從原子/電子尺度揭示了異質(zhì)結(jié)性能調(diào)控機(jī)制。
內(nèi)建電場(chǎng)與空間電荷區(qū)的協(xié)同作用,有效調(diào)控了等效阻抗,實(shí)現(xiàn)了載流子分離與磁電協(xié)同損耗的強(qiáng)化。材料在2.1 mm超薄厚度下EABmax達(dá)6.48 GHz,2.3 mm厚度時(shí)RLmin達(dá)- 42.09 dB,其阻抗匹配范圍占比達(dá)17.47%,展現(xiàn)出超薄、寬頻、高強(qiáng)度的綜合優(yōu)勢(shì)。

成果二:異質(zhì)結(jié)調(diào)控內(nèi)建電場(chǎng),實(shí)現(xiàn)多極化弛豫增強(qiáng)
論文題目:Type-II Heterojunction Regulated BIEF Toward Nitride/Chalcogenide Semiconductors for Multi-Polarization Relaxation(DOI:10.1002/adfm.202528665)
針對(duì)單一組分材料極化弛豫效率低的瓶頸,團(tuán)隊(duì)通過(guò)硫化、氮化等多步工藝制備了Ni3S4@Co4S3/Ni3N@Co2N0.67(NC-S/NC-N)復(fù)合材料,創(chuàng)新性構(gòu)建了Type-II異質(zhì)結(jié)調(diào)控的BIEF模型。研究通過(guò)XRD精修與DFT計(jì)算,揭示了內(nèi)建電場(chǎng)對(duì)界面電荷分布的調(diào)控機(jī)制:其不僅能增強(qiáng)界面極化強(qiáng)度,加速載流子傳輸以提升導(dǎo)電損耗,還可通過(guò)調(diào)制Ni/Co磁性組分的自旋極化優(yōu)化磁損耗。
該材料在匹配厚度2.1 mm時(shí)RLmin可達(dá)-51.64 dB,2.3 mm厚度下EABmax覆蓋5.12 GHz,實(shí)現(xiàn)了阻抗匹配與能量損耗的協(xié)同優(yōu)化,為硫化物/氮化物半導(dǎo)體基吸波材料的性能突破提供了新路徑。

成果三:多維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),強(qiáng)化極化弛豫與寬頻吸收
論文題目:Enhanced Polarization Relaxation of Multidimensional Bimetallic Selenide Nanocomposites for Electromagnetic Wave Absorption(DOI:10.1002/adfm.202502261)
團(tuán)隊(duì)提出多維結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化策略,通過(guò)電紡絲與高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),將2D層狀雙氫氧化物納米片轉(zhuǎn)化為1D金屬有機(jī)骨架納米棒,最終構(gòu)建出3D珊瑚狀多孔纖維負(fù)載0D納米顆粒的復(fù)合體系(Ni0.85Se-Fe7Se8@CFs)。獨(dú)特的多維結(jié)構(gòu)不僅拓展了電磁波傳播路徑,還通過(guò)珊瑚狀纖維形貌與FeNi磁性顆粒的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)了阻抗匹配、多重散射反射、導(dǎo)電損耗與界面極化的綜合強(qiáng)化。
材料展現(xiàn)出卓越的寬頻吸收性能:匹配厚度2.2 mm時(shí)RLmin達(dá)-52.93 dB,2.0 mm厚度下EABmax覆蓋7.12 GHz,為高性能實(shí)用化吸波材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了重要參考。