近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研究員王輝和盛志高利用不同磁場(chǎng)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(xiàn)（PNNWs），誘發(fā)了多種電磁損耗機(jī)制來(lái)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)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料界面》（Advanced Materials Interfaces）上。

近年來(lái)，電磁波廣泛應(yīng)用于各種電子、雷達(dá)和無(wú)線(xiàn)設(shè)備中，在給人類(lèi)生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境污染和人類(lèi)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(xiàn)材料因優(yōu)異的機(jī)械性能、大的長(zhǎng)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(xiàn)具有耐腐蝕性強(qiáng)、大的各向異性場(chǎng)、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(guò)傳統(tǒng)方法合成的鎳納米線(xiàn)表面光滑和磁性不足，抑制了EW穿過(guò)吸收體并作為熱能耗散的過(guò)程。因此，亟需找到可以增加鎳納米線(xiàn)表面粗糙度和磁性能的制備方法以增強(qiáng)微波吸收性能。

科研人員利用外加磁場(chǎng)誘導(dǎo)的溶劑熱法合成聚乙烯吡咯烷酮包覆的鎳納米線(xiàn)，且PNNWs的形貌和性能呈現(xiàn)出磁場(chǎng)強(qiáng)度依賴(lài)性關(guān)系。在9T磁場(chǎng)下合成的9T-PNNW具有高的長(zhǎng)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(guò)3.6 GHz。該材料誘發(fā)了多種電磁損耗機(jī)制來(lái)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。該工作為鎳納米線(xiàn)的合理設(shè)計(jì)和制備開(kāi)辟了新途徑，更重要的是，磁場(chǎng)對(duì)吸收劑性能的調(diào)控具有參考意義。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、合肥研究院院長(zhǎng)基金、安徽省強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室方向基金和合肥市自然科學(xué)基金等的支持。

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。

審核編輯 ：李倩