电磁波吸收材料在电磁干扰屏蔽、军事隐身、能量收集领域不可或缺,行业核心目标是开发强衰减、宽有效吸收带宽、轻质薄层的吸波材料。异质界面工程是调控电磁响应核心手段,可优化界面极化损耗,但传统晶格畸变调控手段存在缺陷:畸变程度难以精准控制、界面结合力弱、损耗机制协同性差;晶格畸变破坏晶格周期性势场,富集缺陷、提升界面/偶极极化,但晶格畸变与内建电场协同调控的研究极少,构效关系与微观机理尚不清晰。
针对上述问题,青岛大学吴广磊教授、贾梓睿副教授团队通过精准离子调控手段诱导晶格畸变,实现极化损耗强化。利用硫族阴离子(S2−/Se2−/Te2−)之间的离子半径差异引发界面重构,实现晶格畸变的可控调控,生成大量异质结与高密度缺陷偶极子。实验与理论分析表明:晶格畸变能够显著破坏周期性晶格势场,并与镍钴空心微球的界面调控效应协同作用,促进电荷分离与迁移、增强极化弛豫损耗,同时构建多重莫特 - 肖特基异质结,形成强内建电场。其中,BNC-Se2样品凭借最优晶格畸变效应与界面协同作用展现出优异的微波吸收性能:材料厚度仅 2.3 mm 时,最小反射损耗RLmin可达−60.8 dB,有效吸收带宽覆盖 7.84 GHz。本研究借助空间电荷工程实现了异质结处晶格畸变的精准调控,阐明了晶格畸变协同提升极化损耗的微观作用机制,为轻质、薄层、宽频高性能微波吸收材料的设计提供了全新思路范式与实验依据。
相关研究内容以“Synergistic Modulation Ion Regulation and Lattice Distortion Tailoring Built-In Electric Fields for Electromagnetic Wave Absorption为题目,发表在期刊《Advanced Functional Materials(先进功能性材料)》上。





