综述：金属化合物结构的多尺度调控与微波吸收性能优化

这篇综述系统阐述了金属化合物从宏观到原子尺度的结构调控策略（包括异质界面、相工程、缺陷工程、层间工程和金属单原子）对电磁波吸收性能（EWAM）的优化机制，揭示了结构参数与复介电常数、阻抗匹配等关键特性的关联，为开发高性能吸波材料提供了新思路。

　　

引言

随着5G通信和物联网技术普及，电磁污染问题日益严峻。传统碳基和聚合物基电磁波吸收材料（EWAM）存在低频吸收弱、环境稳定性差等缺陷。相比之下，金属化合物（如碳化物、氮化物、磷化物等）凭借可调的介电性能、丰富的配位环境和优异的热稳定性，成为高性能EWAM的研究热点。

宏观/介观尺度结构调控

通过超材料亚波长单元的几何设计延长电磁波传播路径，结合介观尺度功能单元的组分优化（如多孔结构、核壳构型），可协同增强电磁损耗。例如，分级多孔结构通过多重散射提升损耗效率，而核壳异质界面可诱导界面极化效应。

异质界面工程

金属化合物与碳材料、聚合物等构建的异质结构（如MoS₂/石墨烯）能加速界面电子迁移，产生额外的偶极极化和空间电荷极化。实验表明，CoFe₂O₄@TiO₂核壳结构的有效吸收带宽（EAB）可达5.2 GHz，归因于界面介电损耗增强。

相工程调控

晶体相变（如1T相与2H相MoS₂）可显著改变金属化合物的导电性和极化行为。1T相MoS₂因金属性导电特性，其电导损耗比半导体2H相提升3个数量级，同时晶格畸变诱导的偶极极化进一步优化阻抗匹配。

缺陷与层间工程

氧空位和阳离子缺陷（如Fe³⁺缺位）可作为极化中心增强介电损耗。层间插入小分子（如K⁺、聚苯胺）不仅能扩大层间距以延长电磁波路径，还可引入额外的偶极矩，使Ti₃C₂T_x MXene的EAB拓宽至6.5 GHz。

金属单原子策略

原子级分散的金属位点（如Co-N₄）通过d轨道电子跃迁产生强烈的共振损耗。单原子催化剂（SACs）的配位微环境调控可精确优化电子局域化效应，实现GHz频段的高效吸收。

结论与展望

未来研究需突破金属化合物吸波材料的低频响应瓶颈，开发人工智能辅助的多尺度结构设计方法，并探索其在6G通信和军事隐身技术的应用潜力。