近日，西安電子科技大學(xué)物理學(xué)院青年教師劉驕龍?jiān)陔姶挪ㄎ疹I(lǐng)域取得重要進(jìn)展，在材料領(lǐng)域期刊《Nano-Micro Letters》和《Advanced Functional Materials》先后發(fā)表兩篇最新研究成果“Defects-Rich Heterostructures Trigger Strong Polarization Coupling in Sulfides/Carbon Composites with Robust Electromagnetic Wave Absorption”和“Selective Ions Exchange Reactions Endow Defective Heterovalent Copper-Based Selenides With Enhanced Dielectric Polarization Response”，西安電子科技大學(xué)物理學(xué)院為第一單位。

隨著5G/6G技術(shù)的發(fā)展，依靠電磁波作為信息載體的電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用于民用及軍事領(lǐng)域。然而，電磁波在促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了不容忽視的輻射污染。電磁波吸收材料（簡(jiǎn)稱吸波材料）可以吸收投射到它表面的電磁波能量，并通過材料的耗散機(jī)制轉(zhuǎn)換為熱能等其他形式，從而達(dá)到有效吸收和衰減電磁波的目的。例如，吸波材料可用于筆記本電腦、智能手機(jī)等電子設(shè)備的電磁屏蔽和人員的電磁防護(hù)等。因此，發(fā)展高性能吸波材料具有重要意義和社會(huì)價(jià)值，已成為眾多國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的研究熱點(diǎn)。

論文①

第一篇論文針對(duì)傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)缺陷型異質(zhì)結(jié)的精細(xì)構(gòu)筑，以及微觀電磁極化耦合機(jī)理不清晰的科學(xué)問題，創(chuàng)新提出了一種新穎的卡拉膠輔助陽(yáng)離子調(diào)控（CACR）策略。源于硫化物可控的空位形成能和強(qiáng)的硫化物-碳載體相互作用，該策略可以誘導(dǎo)一系列硫化物納米粒子原位固定在碳基質(zhì)表面，從而實(shí)現(xiàn)硫化物/碳復(fù)合材中富含缺陷的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的精細(xì)構(gòu)筑。這些界面硫空位首次被發(fā)現(xiàn)可以增強(qiáng)異質(zhì)界面處的電子積累/消耗能力，同時(shí)誘導(dǎo)電子結(jié)構(gòu)的局部不對(duì)稱以引起大的偶極矩，最終導(dǎo)致強(qiáng)的極化耦合（即缺陷型界面極化）。研究人員首次通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究直觀地證實(shí)了界面硫空位的此種“雙面神效應(yīng)”，為先進(jìn)吸波材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)提供了理論指導(dǎo)。值得注意的是，這種CACR策略簡(jiǎn)單、靈活、可控，有望應(yīng)用到除硫化物以外的其他納米功能材料的理性設(shè)計(jì)和高效制備。

論文②

第二篇論文針對(duì)現(xiàn)有硒化物吸波材料介電極化響應(yīng)弱和有效吸收頻帶窄的科學(xué)難題，創(chuàng)新性的提出了選擇性離子交換構(gòu)筑“缺陷型異價(jià)硒化物”的設(shè)計(jì)概念，并首次揭示了其極化位點(diǎn)對(duì)介電極化響應(yīng)能力的作用機(jī)制，在高頻微波范圍內(nèi)獲得了高效、寬頻的硒化物吸波材料。以銅基硒化物為研究對(duì)象，研究人員發(fā)現(xiàn)不同金屬陽(yáng)離子在不同陰離子反應(yīng)體系下具有不同的離子交換能力。通過選擇性的改變金屬離子濃度比和離子交換反應(yīng)時(shí)間，研究人員實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料異質(zhì)界面、Cu+/Cu2+電子結(jié)構(gòu)配置和硒空位濃度的可控調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化材料極化位點(diǎn)和微波吸收性能的目的。該項(xiàng)工作突破了傳統(tǒng)合成方法的局限性，開辟了一種嶄新的方法用于制備復(fù)雜的缺陷型納米功能材料和器件，并有望應(yīng)用到能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換、光催化、傳感、熱電和環(huán)境修復(fù)等其他領(lǐng)域。