Fe原子掺杂调控MoS2 相结构实现高效微波吸收：多尺度协同损耗机制创新

针对传统电磁波吸收材料(EM)单损耗机制主导、阻抗匹配不足的瓶颈，研究人员通过Fe原子掺杂策略精准调控MoS2 的1T/2H相界面与"电荷富集中心"缺陷，成功制备出具有蛋黄-壳结构的纳米花微球材料。该材料在1.95 mm厚度下实现5.36 GHz有效吸收带宽(EAB)和-72.18 dB反射损耗(RL)，揭示了缺陷极化、界面极化与电阻损耗的协同增强机制，为高性能过渡金属二硫化物(TMDs)基吸波材料设计提供新范式。

　　

随着数字时代的迅猛发展，电磁波(EM)技术在带来便利的同时也造成了严重的电磁污染问题。传统电磁波吸收材料受限于单一损耗机制主导的电磁响应特性，难以实现多种损耗机制的协同优化与阻抗匹配的平衡。过渡金属二硫化物(TMDs)因其可调控的缺陷和相结构特性，为构建多损耗协同机制提供了新思路。其中二硫化钼(MoS₂
)的1T金属相和2H半导体相具有截然不同的电学特性，但1T相的热力学不稳定性导致相界面状态难以控制，严重制约了其电磁衰减能力。

针对这一挑战，山东大学等机构的研究人员创新性地采用Fe原子掺杂策略，通过一步水热法成功制备出Fe掺杂的蛋黄-壳结构MoS₂
纳米花微球。该研究实现了三大创新：微观结构上构建蛋黄-壳形貌，原子尺度引入"电荷富集中心"缺陷，以及相界面处形成稳定的1T/2H异质结构。相关成果发表在《Materials Today Physics》上。

研究主要采用水热合成法制备材料，结合X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析相组成与化学状态，通过Materials Studio和COMSOL多尺度模拟揭示电荷重排机制，并采用矢量网络分析仪测试电磁参数。

Synthesis and characterization of Fe element modified egg yolk shell MoS₂
microspheres
通过调控Fe掺杂梯度，实现了1T-MoS₂
含量的单调调节。表征显示Fe原子成功取代Mo位点，诱导晶格畸变并形成稳定的1T相，1T/2H相界面密度随Fe掺杂量增加而提高。

Conclusion
8Fe-MoS₂
样品展现出优异的电磁波吸收性能：在1.95 mm匹配厚度下获得5.36 GHz的EAB，1.65 mm厚度时RL达-72.18 dB。多尺度分析表明，优异的性能源于Fe缺陷诱导极化、高密度异质界面处的界面极化、电阻损耗及电磁传输路径优化的协同效应。

该研究创新性地将MoS₂
的缺陷特性、相结构与多种介电损耗机制精确耦合，提出的多尺度调控策略不仅突破了传统吸波材料的性能瓶颈，还为开发基于TMDs的高性能电磁功能材料提供了全新的设计思路。特别是通过原子级掺杂同时实现缺陷工程和相界面稳定的方法，对拓展二维材料在电磁防护领域的应用具有重要指导意义。