用于在电磁场下增强极化损耗的碳纳米结构螺旋体

《Journal of Materials Chemistry A》：Helix of carbon nanostructures for polarization loss enhancement under an electromagnetic field

碳纳米结构螺旋形貌与电磁特性关联性研究通过软模板法制备等性碳螺旋结构，揭示几何相位调制增强界面极化损耗机制，优化结构实现7.44GHz宽频吸波（较线性提升33%），RCS达-54dB且背散射减少90%，为电磁屏蔽与航空应用提供新思路

　　

深入理解碳纳米结构中螺旋结构与内在电磁特性之间的相互关系，对于开发高性能电磁波（EMW）吸收剂至关重要。本文采用软模板法合成具有相同石墨化程度、缺陷密度和化学组成的螺旋碳结构，以阐明电磁波吸收损失机制。通过调节诱导模板并利用全波电磁仿真方法，可以获得不同的螺旋构型。研究结果表明，优化后的螺旋几何结构实现了高达7.44 GHz的显著有效吸收带宽，相比线性结构提升了33%，优于现有的基于粉末碳的吸收剂。理论仿真验证了螺旋曲率通过几何相位调制增强了界面极化。同时，雷达截面（RCS）分析显示出了卓越的波衰减性能，其RCS值低至-54 dB，背散射减少了90%，这些指标对于电磁屏蔽结构和航空航天器应用至关重要。本研究阐明了螺旋构型与极化损失机制之间的关系，为设计高性能电磁波吸收材料提供了新的途径。