電磁波吸收領域取得重要進展

近日，青島大學材料科學與工程學院能源與環(huán)境材料研究院吳廣磊教授課題組在電磁波吸收領域取得重要進展。研究團隊提出了氧空位誘導的介電損耗在Mn基MOF衍生復合材料在電磁波吸收機制中占主導地位，相關成果以“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與工程學院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重要，因此受到了廣泛關注。Mn基材料由于晶型多樣性、良好的穩(wěn)定性以及成本低產量高等優(yōu)點廣泛應用于催化、能源等領域，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制，無法鑒別出各種損耗機制對吸波性能的貢獻度，尤其是近年來新提出的缺陷誘導極化損耗機制，其主導的Mn基電磁波吸收材料鮮有文獻報導。

針對上述問題，吳廣磊課題組通過在Mn基MOF衍生的復合材料中引入雜原子和改變退火溫度來調節(jié)氧空位和錳空位以此來研究引起極化損耗的主要機制。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制中占主導地位。此外，功函數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制。這項工作有望為離子空位調制對Mn基MOF衍生復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微納米器件、電磁材料的研發(fā)。近三年，在山東省高等學校青創(chuàng)人才引育團隊項目、省優(yōu)秀青年基金、省泰山學者青年專家和省級專項等項目的資助下，課題組取得了一系列的重要科研成果。實現(xiàn)產學研橫向科研項目3項，累計項目經費140余萬元；以青島大學為第一單位，獨立通訊作者在高水平國際期刊發(fā)表多篇學術論文，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；授權國家發(fā)明專利5項。

論文鏈接：

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

審核編輯 ：李倩