電磁波吸收領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

近日，青島大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院能源與環(huán)境材料研究院吳廣磊教授課題組在電磁波吸收領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)提出了氧空位誘導(dǎo)的介電損耗在Mn基MOF衍生復(fù)合材料在電磁波吸收機(jī)制中占主導(dǎo)地位，相關(guān)成果以“Oxygen vacancy-induced dielectric polarization prevails in the electromagnetic wave-absorbing mechanism for Mn-based MOF-derived composites”為題發(fā)表在國際知名期刊《Advanced Functional Materials》（2022，DOI：10.1002/adfm.202204499.影響因子：18.808）。第一作者為我校材料科學(xué)與工程學(xué)院2020級碩士研究生劉越（以第一作者已發(fā)表中科院大類一區(qū)文章3篇），2018級碩士畢業(yè)生周新峰為本文共同第一作者。通訊作者為吳廣磊教授，我校為第一通訊單位。

無線通信的飛速發(fā)展，尤其是隨著5G的到來，人工智能為我們提供了美好的智能生活。然而，這是以電磁干擾和污染大幅增加為代價(jià)的。能夠消散入射電磁波的電磁吸收材料對于解決電磁污染至關(guān)重要，因此受到了廣泛關(guān)注。Mn基材料由于晶型多樣性、良好的穩(wěn)定性以及成本低產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于催化、能源等領(lǐng)域，但對于吸波性能的影響缺乏系統(tǒng)的研究。此外，由于吸波材料存在多重的電磁損耗機(jī)制，無法鑒別出各種損耗機(jī)制對吸波性能的貢獻(xiàn)度，尤其是近年來新提出的缺陷誘導(dǎo)極化損耗機(jī)制，其主導(dǎo)的Mn基電磁波吸收材料鮮有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。

針對上述問題，吳廣磊課題組通過在Mn基MOF衍生的復(fù)合材料中引入雜原子和改變退火溫度來調(diào)節(jié)氧空位和錳空位以此來研究引起極化損耗的主要機(jī)制。氧空位的濃度隨著雜原子的摻入而增加，但隨著退火溫度的降低而降低，而錳空位表現(xiàn)出相反的趨勢，這說明氧空位在極化損失機(jī)制中占主導(dǎo)地位。此外，功函數(shù)對于溫度變化并不敏感但吸波性能卻變化較大，再一次證明氧空位是引起優(yōu)異吸波性能的主要機(jī)制。這項(xiàng)工作有望為離子空位調(diào)制對Mn基MOF衍生復(fù)合材料的電磁波吸收性能的顯著影響提供重要見解。 吳廣磊教授課題組長期從事新型電介質(zhì)微納米器件、電磁材料的研發(fā)。近三年，在山東省高等學(xué)校青創(chuàng)人才引育團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、省優(yōu)秀青年基金、省泰山學(xué)者青年專家和省級專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助下，課題組取得了一系列的重要科研成果。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研橫向科研項(xiàng)目3項(xiàng)，累計(jì)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)140余萬元；以青島大學(xué)為第一單位，獨(dú)立通訊作者在高水平國際期刊發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，其中中科院大類一區(qū)40余篇，其中影響因子大于10的文章15余篇；授權(quán)國家發(fā)明專利5項(xiàng)。

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202204499

審核編輯 ：李倩