近日，中科院合肥研究院強(qiáng)磁場中心王輝研究員和盛志高研究員合作，利用不同磁場強(qiáng)度輔助的溶劑熱法合成聚乙烯吡咯烷酮包覆的鎳納米線(PNNWs), 誘發(fā)了多種電磁損耗機(jī)制來衰減電磁波(EW)，其中介電損耗占主導(dǎo)地位，磁損耗、電流損耗和諧振效應(yīng)僅起輔助作用。相關(guān)成果發(fā)表于國際期刊《先進(jìn)材料界面》(Advanced Materials Interfaces, 2022, 2201604)。

　　近年來，電磁波廣泛應(yīng)用于各種電子、雷達(dá)和無線設(shè)備中，在給人類生活帶來便利的同時(shí)，也對環(huán)境污染和人類健康造成了危害。在眾多已被研究的微波吸收劑中，一維磁性納米線材料因其優(yōu)異的機(jī)械性能、大的長徑比和優(yōu)異的電子傳輸性能而備受關(guān)注。目前，鎳納米線具有耐腐蝕性強(qiáng)、大的各向異性場、飽和磁化強(qiáng)度高、千兆赫以上高Snoek極限等突出特性，已成為電磁波吸收的理想材料之一。然而，通過傳統(tǒng)方法合成的鎳納米線表面光滑和磁性不足，抑制了EW穿過吸收體并作為熱能耗散的過程。因此，迫切需要找到一種可以增加鎳納米線表面粗糙度和磁性能的制備方法，以增強(qiáng)其微波吸收性能。

　　研究人員利用外加磁場誘導(dǎo)的溶劑熱法合成聚乙烯吡咯烷酮包覆的鎳納米線，PNNWs的形貌和性能呈現(xiàn)出磁場強(qiáng)度依賴性關(guān)系。在9T磁場下合成的9T-PNNW具有高的長徑比、大的比表面積和良好的磁性能，從而賦予其優(yōu)異的微波吸收性能。當(dāng)厚度為4.5 mm時(shí)，在4.08 GHz處的達(dá)到最小反射損耗(29.82 dB)；當(dāng)厚度為1.5 mm時(shí)，在14.4 GHz至18.0 GHz的有效吸收帶寬可超過3.6 GHz。此材料誘發(fā)了多種電磁損耗機(jī)制來衰減電磁波，其中介電損耗占主導(dǎo)地位，磁損耗、電流損耗和諧振效應(yīng)僅起輔助作用。這項(xiàng)工作為鎳納米線的合理設(shè)計(jì)和制備開辟了新的途徑，更重要的是，磁場對吸收劑性能的調(diào)控具有參考意義。

　　該工作獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、合肥研究院院長基金、安徽省強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室方向基金和合肥市自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

　　論文鏈接：http://doi.org/10.1002/admi.202201604 

圖1. 9T-PNNW樣品的EW衰減機(jī)制示意圖。(a)EW入射，(b)界面極化，(c)磁損耗，(d)傳導(dǎo)損耗和偶極極化