![Schematische weergave van EW-verzwakkingsmechanismen van 9T-PNNW-monsters. a. EW-incidentie; b. grensvlak polarisatie; c. magnetisch verlies; d. geleidingsverlies en dipolaire polarisatie. Krediet: HFIPS Nikkel-nanodraden verbeteren de absorptie van microgolven, studievondsten](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/nickel-nanowires-enhan.jpg)
Schematische weergave van EW-verzwakkingsmechanismen van 9T-PNNW-monsters. a. EW-incidentie; b. grensvlak polarisatie; c. magnetisch verlies; d. geleidingsverlies en dipolaire polarisatie. Krediet: HFIPS
In een studie gepubliceerd in Geavanceerde materiaalinterfacesrapporteerde een onderzoeksteam onder leiding van prof. Wang Hui en associate prof. Sheng Zhigao van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen de synthese van op polyvinylpyrrolidon gerichte nikkel nanodraden (PNNW’s) via een solvothermische methode, ondersteund door een hoog magnetisch veld, en paste ze toe om de microgolfabsorptie te verbeteren.
Van de vele microgolfabsorbers die zijn bestudeerd, hebben eendimensionale magnetische nanodraden veel aandacht getrokken vanwege hun uitstekende mechanische eigenschappen, grote beeldverhouding en uitstekende elektronische transmissieprestaties. Het gladde oppervlak en het onvoldoende magnetisme van nikkelen nanodraden die volgens traditionele methoden zijn gesynthetiseerd, remmen echter het proces van elektromagnetische golven (EW) die door de absorber gaan en verdwijnen als warmte-energie. Daarom is het dringend nodig om een nieuwe methode te vinden om de oppervlakteruwheid en magnetische eigenschappen van nikkel nanodraden te vergroten en hun microgolfabsorptieprestaties te verbeteren.
In deze studie gebruikten de onderzoekers de solvothermische methode geïnduceerd door een extern magnetisch veld om PNNW’s te synthetiseren, en de morfologie en eigenschappen van PNNW’s vertoonden een magnetische veldsterkte-afhankelijke relatie.
9T-PNNW gesynthetiseerd in 9 T (tesla) magnetisch veld heeft een hogere beeldverhouding, groter specifiek oppervlak en betere magnetische eigenschappen, waardoor het uitstekende microgolfabsorptieprestaties heeft. Bij een dikte van 4,5 mm wordt het minimale reflectieverlies (29,82 dB) bereikt bij 4,08 GHz. Wanneer de dikte 1,5 mm is, kan de effectieve absorptiebandbreedte van 14,4 GHz tot 18,0 GHz hoger zijn dan 3,6 GHz.
Dit materiaal induceert een verscheidenheid aan elektromagnetische verliesmechanismen om elektromagnetische golven te verzwakken, waarvan diëlektrisch verlies dominant is, terwijl magnetisch verlies, stroomverlies en resonantie-effect slechts een ondersteunende rol spelen, aldus de onderzoekers.
Dit werk biedt een nieuwe methode voor het rationele ontwerp en de voorbereiding van nikkel nanodraden, en wat nog belangrijker is, het magnetische veld heeft een referentiebelang voor de regulering van absorberende prestaties.
Meer informatie:
Yong Qian et al, Magnetisch veld-geïnduceerde synthese van eendimensionale nikkel-nanodraden voor verbeterde microgolfabsorptie, Geavanceerde materiaalinterfaces (2022). DOI: 10.1002/admi.202201604
Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen