李享成教授团队在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上发表最新研究成果

发布时间:2025-03-24 发布者:罗刚涛 浏览次数:

近日,我校材料学部李享成教授团队在高性能电磁波吸收材料领域取得重要突破。该团队通过界面工程与磁各向异性调控,开发出一种新型钐(Sm)掺杂FeCo合金材料,成功实现了7-14 GHz超宽频段的强电磁波吸收性能,为下一代高频电子设备的电磁吸波技术提供了创新解决方案。相关研究成果发表于国际权威期刊《Advanced Functional Materials》,武汉科技大学为论文第一完成单位,李享成教授、朱颖丽副教授和车仁超教授为通讯作者,博士生罗港涛为第一作者。

传统磁性合金材料因共振频带窄、高频损耗能力不足,难以满足GHz频段宽频电磁波吸收需求。研究团队创新性提出通过微量稀土Sm掺杂调控FeCo合金的界面交换耦合与磁各向异性,成功突破“Snoek极限对材料性能的制约。实验表明,Sm的引入不仅使晶界密度显著增加、界面交换耦合系数增强6倍,还通过4f电子自旋-轨道耦合效应,将磁晶各向异性常数提高至3.0×10⁶ J/m³。最终,材料在7-14 GHz频段内磁损耗角(tanδμ)稳定高于0.5,性能远超现有Fe基合金体系。

研究团队通过高能球磨与真空感应熔炼技术制备了Sm掺杂FeCo合金,结合DFT计算与微观磁结构分析,揭示了Sm原子引起的晶格畸变与电子自旋传输增强机制。此外,团队开发的柔性吸波薄膜可将电磁能高效转化为热能,并集成热电器件实现光能输出,在便携电子设备与精密仪器中展现出广阔应用前景。

李享成教授表示:我们首次通过稀土掺杂协同调控界面耦合与磁各向异性,突破了磁性合金的宽频吸波瓶颈。这一策略为设计高性能电磁功能材料提供了新范式,未来可拓展至电子设备、5G通信等领域。

该成果不仅深化了对磁性材料共振行为的理解,更为高频电磁污染治理与通信技术发展提供了关键材料支撑。

论文链接
https://doi.org/10.1002/adfm.202425298


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