复旦车仁超教授团队Adv. Sci.：具有丰富电磁异质界面的多级空心结构促进微波吸收
构建电磁异质界面是一种有效的调节材料的电磁参数和提高材料电磁波吸收的有效方法。然而，由于缺乏针对局域微观电磁场的深入研究，电磁异质界面的精准调控仍面临理论指导不足的问题。此外，利用多级结构设计结合界面调控与跨尺度磁增强效应，从而实现电磁协同设计，一直是电磁功能材料领域的重大挑战之一。
图1 利用“聚合-刻蚀”策略合成多级空心结构。
图2 通过温度变化调节材料的组分，结构和磁性强度。
近期，复旦大学车仁超教授团队利用巧妙的刻蚀-聚合策略设计了一种多尺度的空心结构，成功地在空心结构中“定制”了丰富的电磁异质界面（如图1），并且通过温度变化有效地调节了电磁组分（如图2）。运用有特色的可原位加电磁场的透射电镜样品台和电子全息技术，有效地证实了大量电磁异质界面的存在（如图3）。该工作详细的分析了材料实现高效的微波吸收性能机制：以电磁异质界面带来的界面极化损耗为主导的介电损耗和高密度磁性颗粒构建的磁耦合带来的磁损耗机制（如图4）。这项工作为设计电磁异质界面提供了一种有效的策略，系统的研究了电磁功能材料在电磁波损耗方面的机理。该工作以“Customizing Heterointerfaces in Multilevel Hollow Architecture Constructed by Magnetic Spindle Arrays Using the Polymerizing-Etching Strategy for Boosting Microwave Absorption”为题发表在《Advanced Science》上（DOI: 10.1002/advs.202200804）。文章第一作者是复旦大学许春洋博士。
图3 具有丰富的电磁异质界面的空心结构。
图4 电磁异质界面诱导的界面极化损耗和磁性颗粒耦合带来的磁损耗等机制分析。
该工作是团队近期关于设计和调控电磁波吸收材料的最新进展之一。为实现电磁功能材料在微波吸收上的“宽、强、薄、轻”，该团队设计了一系列不同结构和组分的电磁波吸收材料，并通过局域微观电磁场的深入研究系统地揭示了电磁波的损耗机制。如核壳金属材料（Adv. Mater. 2016, 28, 486；Small 2017, 13, 1602779；Small 2020, 16, 2003502），多级组装的电磁协同材料（Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1901448；Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2102812; Small 2021, 17, 2103351），二维过渡金属材料（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108194；ACS Nano 2022, 16, 1150）等，并在综述文章里详细的讨论了不同维度的电磁功能材料和结构-性能的内在机制（Adv. Mater. 2022, 34, 2107538）。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200804
下载：Customizing Heterointerfaces in Multilevel Hollow Architecture Constructed by Magnetic Spindle Arrays Using the Polymerizing-Etching Strategy for Boosting Microwave Absorption
