科学岛团队成功探究强磁场调控与材料维度及其电磁性能关系

大皖新闻讯 3月29日，大皖新闻记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院强磁场中心盛志高研究员团队与安徽大学丁伟副教授合作，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF）超导磁体SM1，结合有限元仿真软件和性能表征技术，系统探究了不同维度生物碳材料的磁控取向行为及其对微波吸收性能的影响，揭示了维度特性在材料磁场响应中的关键作用，为新型高效微波吸收材料的开发提供了新方法与新思路。相关研究成果在线发表于ACS Applied Materials & Interfaces。

图：不同维度碳材料取向前后结构和性能

电磁污染是电子设备普及和通信技术高速发展背景下亟待解决的环境问题，开发兼具“轻、薄、宽、强”特性的高效微波吸收材料，成为材料科学与电磁防护领域的研究热点。宏观结构中的维度与空间排列是影响材料电磁性能的关键因素，如何在保持材料本征结构的同时实现其有序排列，仍是当前该领域研究的重要挑战。

研究团队以具有明显维度特性的三种生物质碳材料作为前驱体，并创新性地利用强磁场对材料进行微观结构调控。研究通过有限元模拟不同维度材料在强磁场环境中的动力学行为及其取向结构对电磁性能的影响。通过在SHMFF超导磁体SM1下进行调控，取向后的一维和二维材料的取向度参数分别达到0.7和0.84，电导率分别提升89%和742%，显著改善了材料的导电网络。

记者了解到，该研究不仅为理解维度特性和空间排列对材料性能的影响提供了新的见解，还为开发具有优异微波吸收性能的新型生物碳材料提供了实用方法。

此外，研究成果在电磁波屏蔽、雷达吸波材料等领域具有重要的应用前景，为解决各类电磁污染问题提供了材料与技术支撑。

大皖新闻记者 魏鑫鑫

编辑 张大为