近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員王輝和盛志高利用不同磁場強度輔助的溶劑熱法合成聚乙烯吡咯烷酮包覆的鎳納米線（PNNWs），誘發(fā)了多種電磁損耗機制來衰減電磁波（EW），其中，介電損耗占主導地位，磁損耗、電流損耗和諧振效應僅起輔助作用。相關研究成果發(fā)表在《先進材料界面》（Advanced Materials Interfaces）上。

近年來，電磁波廣泛應用于各種電子、雷達和無線設備中，在給人類生活帶來便利的同時，也對環(huán)境污染和人類健康造成了危害。在眾多已被研究的微波吸收劑中，一維磁性納米線材料因優(yōu)異的機械性能、大的長徑比和優(yōu)異的電子傳輸性能而備受關注。目前，鎳納米線具有耐腐蝕性強、大的各向異性場、飽和磁化強度高、千兆赫以上高Snoek極限等突出特性，已成為電磁波吸收的理想材料之一。然而，通過傳統(tǒng)方法合成的鎳納米線表面光滑和磁性不足，抑制了EW穿過吸收體并作為熱能耗散的過程。因此，亟需找到可以增加鎳納米線表面粗糙度和磁性能的制備方法以增強微波吸收性能。

科研人員利用外加磁場誘導的溶劑熱法合成聚乙烯吡咯烷酮包覆的鎳納米線，且PNNWs的形貌和性能呈現出磁場強度依賴性關系。在9T磁場下合成的9T-PNNW具有高的長徑比、大的比表面積和良好的磁性能，從而賦予其優(yōu)異的微波吸收性能。當厚度為4.5 mm時，在4.08 GHz處的達到最小反射損耗（29.82 dB）；當厚度為1.5 mm時，在14.4 GHz至18.0 GHz的有效吸收帶寬可超過3.6 GHz。該材料誘發(fā)了多種電磁損耗機制來衰減電磁波，其中，介電損耗占主導地位，磁損耗、電流損耗和諧振效應僅起輔助作用。該工作為鎳納米線的合理設計和制備開辟了新途徑，更重要的是，磁場對吸收劑性能的調控具有參考意義。

研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、合肥研究院院長基金、安徽省強磁場實驗室方向基金和合肥市自然科學基金等的支持。

9T-PNNW樣品的EW衰減機制示意圖：a、EW入射，b、界面極化，c、磁損耗，d、傳導損耗和偶極極化。