冷压烧结Mo-MXene/稀土铁氧化物介电共振调控的电磁波吸波材料设计

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Cold sintering process induces dielectric resonance in Mo-MXene/ReFeOx (Re?=?Ce, Er, Gd) sintered body for EMW absorption

　　

摘要

介电共振源于在外部交变电场作用下，相邻且不接触的粒子之间局域电子的集体振荡。调节粒子间间距以诱导出介电响应，对于电磁波（EMW）吸波性能至关重要。本工作引入了一种有利于产生介电共振的创新冷压烧结（CSP）技术；该方法可将稀土（RE）磁性纳米粒子有效锚定在二维（2D）Mo-MXene导电基底上，同时实现对纳米粒子间距的可控调节。此外，与高温烧结相比，低温CSP减轻了Mo-MXene纳米片的氧化，保留了其高电导率，并促进了电子向负载的磁性纳米粒子的供给。实验结果与理论模拟表明，Mo-MXene/ReFeO_x（Re = Ce、Er、Gd）表现出明显的介电共振特性，从而实现了稀土磁性材料中介电共振型损耗的调控。此外，Mo-MXene/ReFeO_x在不同温度下保持了优异的磁稳定性。该技术展现了通用性，因为在Mo-MXene/CeFeO_x、Mo-MXene/ErFeO_x和Mo-MXene/GdFeO_x烧结体中均观察到了介电共振现象，并取得了优异的电磁波吸收性能，其反射损耗（R_L）值分别为-49.69 dB、-33.18 dB和-40.13 dB。雷达截面（RCS）模拟表明，Mo-MXene/ReFeO_x烧结体具有雷达隐身应用的实用潜力。总之，本工作突破了传统的弛豫损耗调控范式，为介电共振型电磁波吸波材料的设计提供了新的视角。