AM: 纳米电磁波吸收材料的尺寸设计与核壳工程

雨辰

2021-11-13

电磁吸波材料具有极高的电磁能量损失效率。随着纳米技术的蓬勃发展，这些材料已经展示了许多先进的电磁功能，包括防辐射和反雷达隐身。为了提高电磁性能和实现多功能性，对微结构的精细控制已成为一个有吸引力的研究方向。通过将其设计成不同尺寸的核壳结构，界面极化、传导网络、磁耦合和磁介质协同等综合效应可以显著提高电磁波吸收性能。

有鉴于此，复旦大学车仁超教授等人，概述了低维核壳电磁吸波材料的研究进展，并讨论了一些最显着的例子。

本文要点

1）全面总结了从尺寸设计、结构工程、性能、结构-功能关系等方面导出的关键信息。此外，对尖端机制的研究也给予了特别的关注。还介绍了其他应用，如抗氧化和自清洁功能。最后，提出了对这一迅速扩展的领域的预期和未来的挑战。

2）关键问题是实现电子和磁畴结构的原位表征，揭示其在电磁场作用下的响应动力学。这包括(i)与界面相关的介电极化和弛豫过程;(ii)精细原子结构对介电响应的影响;(iii)与结构/形态相关的磁畴结构和自旋动力学;(iv)多组分系统中的电磁耦合特征。

总之，低维核壳材料已显示出相当大的电磁波吸收潜力。低维成分基于其独特的电子结构、大表面积和几何效应，可提供出色的 EM 损耗能力。核壳结构可以进一步将这些与界面效应、传导网络、磁耦合相互作用和磁机制结合起来。

参考文献：

Zhengchen Wu et al. Dimensional Design and Core–Shell Engineering of Nanomaterials for Electromagnetic Wave Absorption. Advanced Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adma.202107538

https://doi.org/10.1002/adma.202107538