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课题组张康在《Chemical Engineering Journal》上发表论文
近日,四川大学高分子科学与工程学院刘向阳教授课题组张康同学在《Chemical Engineering Journal》上发表论文。
以下为其论文摘要:铁氧体的改性可以有效提高其微波吸收性能。然而,提高其高频性能的尝试仍然有限,并且对于实际应用来说相当麻烦。本文提出了一种利用F2/N2气体直接氟化的简单方法可以有效改善Fe3O4 的微波吸收性能。具体来说,我们通过仔细控制F2浓度和氟化温度,制备了一种具有氟掺杂壳层和未修饰的Fe3O4芯层的核壳结构氟化Fe3O4(F-Fe3O4)。我们发现在F-Fe3O4中存在独特的"磁电协同共振"(MDR)效应,表现为在14.8和16.6 GHz处存在介电和磁双共振峰。带隙测量和分子模拟结果表明,氟掺杂导致的较小能隙有利于Fe2 + / Fe3 +之间的电子跳跃和核壳界面处的电子积累,从而同时诱导产生磁交换相互作用和Maxwell–Wagner效应(界面极化)。因此,入射电磁波可以通过磁和介电耦合共振共同耗散,从而改善MDR效应频率下的微波吸收性能。与原始Fe3O4相比,F-Fe3O4的最小反射损耗高出4倍,达到−64.9 dB,有效吸收带宽为5.03 GHz,几乎是其1.6倍。我们相信,这种简单有效的改性方法和MDR效应独特的损耗机理将推动高性能微波吸收材料的结构设计。