用户成果

SHMFF用户辅助合成出具有优异微波吸收性能的异相CoxSe纳米片

来源: 时间:2026-04-10 作者:Khalifa

近期,稳态强磁场实验装置(SHMFF)用户中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心盛志高研究员研究团队,依托SHMFF材料制备实验装置,成功合成硒化钴(CoxSe)纳米片,实现了对其微观结构与微波吸收性能的精准调控。相关研究结果以“Synthesis of heterophase CoxSe nanosheets under high magnetic field: Modulation of composition, morphology, magnetism, and microwave absorption”为题发表于Chemical Engineering Journal

在电子通信技术高速发展的背景下,开发高性能微波吸收材料成为电磁防护领域的重要研究方向,而通过极端条件实现材料结构与性能的精准调控,是提升材料微波吸收特性的关键思路。团队采用磁溶剂热法装置(由超导磁体、加热反应器和循环水冷机组成),对CoxSe纳米片在强磁场环境下的磁控合成控制进行了系统研究。该装置通过在传统温度、压力参数之外引入精确可控的强磁场,实现了对材料合成更高维度的调控。在强磁场作用下,CoxSe的物相组成发生调控,形成了具有各向异性生长特征的Co0.85Se/Co0.5Se混合相纳米片。同时,该材料经历了从顺磁性到铁磁性的磁性转变,表明磁场不仅影响其结构,还从根本上改变了其磁学性质。

在微波吸收性能表征中,强磁场辅助合成的硒化钴材料(CoxSe)展现出卓越的微波吸收特性:在4-8吉赫兹的C波段,其反射损耗值从0特斯拉磁场下的-6.3分贝提升10特斯拉磁场下的-66.3分贝,增幅超十倍。这一异相CoxSe@10T纳米片在C波段的优异表现,为5G通信技术领域提供了极具潜力的微波吸收材料新选择。研究表明,强磁场可作为材料合成过程中的有效调控工具。通过引入这一极端条件,研究人员能够同时实现对材料结构与性能的双重调控,甚至可制备出传统合成条件下难以获得的特殊物相材料,同时实现材料结构与性能的双重优化,为先进功能材料的精准合成提供了创新性策略。

强磁场科学中心Mahmoud Khalifa博士后为论文第一作者,强磁场科学中心盛志高研究员和安徽大学丁伟副教授为论文的共同通讯作者。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726015329?via%3Dihub

图. 高磁场下异相CoxSe纳米片的合成及对成分、形貌、磁性和微波吸收的调控

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