特色研究报告：低维电磁功能材料研究进展

作者：王希晰; 曹茂盛^*

来源：表面技术, 2020, 49(02): 18-40.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.02.003

• 低维材料
• 电磁响应
• 能量转换
• 电磁特性
• 电磁屏蔽
• 微波吸收

电磁功能材料在军事隐身、信息对抗等国防军工以及电磁辐射防护、微波通信等民用技术领域有着广阔的应用前景。特别是,低维电磁功能材料具有独特的电磁特性,在电磁波吸收与屏蔽、通信与成像、传感与检测等方面受到越来越多的关注。总结了曹茂盛研究小组在低维电磁功能材料方面取得的重要研究进展,主要包括碳纳米管、石墨烯、碳化硅、氧化锌、过渡金属及其化合物、多铁材料等。系统论述了低维材料的电磁响应,包括电荷输运、偶极极化、磁共振、磁涡流等。重点总结了在电磁响应方面提出的重要的模型和公式,包括电子跳跃(EHP)模型、聚集诱导电荷输运(AICT)模型、类电容结构、等效电路模型以及等效串联电路方程和电导网络方程等。揭示了低维材料电磁响应与电磁屏蔽和吸收之间的重要联系,即电磁能量转换机制,包括极化弛豫和电荷输运协同竞争机制以及界面散射、微电流、微天线辐射和介质弛豫的竞争协同作用等。最后,深入剖析了该领域的发展进程,提出了该领域面临的重大挑战,并预测了未来的研究方向。

• 单位
  北京理工大学