随着通信技术和雷达系统的快速发展，微波吸收材料被广泛应用于军事和民用领域。然而，“质量轻、厚度薄、带宽宽、吸收强”的要求为研发性能优异的微波吸收材料带来挑战。如何在不增加微波吸收材料厚度和质量的情况下，实现磁导率和介电常数的平衡成为解决这一挑战的关键。同时具有磁吸收和介电吸收机理的复合材料成为目前微波吸收材料的研发热点。现阶段，通过调控介电材料的形貌、成分、尺寸、掺杂等手段已经实现了对微波吸收材料介电性能的有效调控，并取得了优异的成绩。然而过高的介电性能必然导致阻抗匹配的失衡，这就要求微波吸收复合材料的磁性能必须相应的提升。目前，对于微波吸收材料磁性能的研究仍局限于调控磁性材料在复合材料中的成分比例、颗粒尺寸等，且磁性材料的形状多为各向同同性。这不但对微波吸收复合材料磁性能的提升是有限的，且考虑到磁性材料密度大的特点，势必会增大微波吸收复合材料的质量和厚度。
基于以上相关背景，我院青年教师宋宁宁提出通过在磁性材料中引入形状磁各向异性的方法提高微波吸收复合材料的磁性能，并成功制备了片状Fe3O4@C@MoS2三层异质复合材料。通过形状各向异性的引入，在Fe3O4@C@MoS2复合材料的磁谱中观测到了双共振行为，分别为自然共振和交换共振。此外，该复合材料获得了优异的微波吸收性能，在1.89 mm的厚度下实现了64.3 dB的反射损耗和6.39 GHz的吸收带宽。该项工作有助于深入理解磁性材料的磁吸收机理，为提高磁/介电复合材料的微波吸收性能，探索“薄，轻，宽，强”的微波吸收材料提供了设计思路。
上述成果以“Dual Resonance Behavior and Enhanced Microwave AbsorptionPerformance of Fe3O4@C@MoS2 Composites with Shape Magnetic Anisotropy” 为题，发表在材料期刊ACS Appl. Mater. Inter.上，我院青年教师宋宁宁为文章的通讯作者，北京化工大学数理学院为第一署名单位。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.3c10316
