超声波场诱导更好的结晶性和丰富的缺陷在谷物边界开发CuS电磁波吸收器
Geng Chen1, Hongsheng Liang1, Jijun Yun1
1MOE Key Laboratory of Material Physics and Chemistry under Extraordinary, School of Physical Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, 710072, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 11, 2023
概括
超声波场增强硫化铜 (CuS) 纳米粒子结晶和硫缺陷,显著提高电磁波的吸收. 这种新的方法优化了用于先进应用的半导体性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
背景情况:
- 吸收电磁波 (EMW) 的材料往往缺乏对超声波 (USF) 等外部场的响应机制.
- 这限制了它们提高EMW吸收性能的潜力.
- 了解材料对USF的反应对于开发先进的EMW吸收器至关重要.
研究的目的:
- 研究硫化铜 (CuS) 纳米颗粒与多种离子对超声波场的反应机制.
- 探索USF在优化半导体EMW吸收特性方面的潜力.
- 建立一种用于提高EMW吸收性能的新技术.
主要方法:
- 合成CuS纳米粒子与各种阴离子在存在和无存在的USF.
- 利用超声波诱导的化效应来影响CuS结晶和缺陷形成.
- 材料性能的表征和EMW吸收性能的评估.
主要成果:
- USF显著促进CuS结晶,并在粒度边界 (GBs) 产生硫 (S) 缺陷.
- 在GBs上的S缺陷有助于保持偏振放松,即使在低度的填充剂 (10%重量) 中也是如此.
- 在USF下用酸盐前体合成的CuS实现了10.24GHz (3.5毫米厚度) 的最佳有效吸收带宽 (EAB),比没有USF的样本提高了228.6%. 使用化物前体的CuS显示EAB为3.92GHz.
结论:
- 不同的离子对USF表现出不同的反应机制,这是第一次证明这一发现.
- USF提供了一种新且有效的技术,用于优化半导体材料的EMW吸收性能.
- 这项研究为通过声场操纵设计高性能EMW吸收材料开辟了新的途径.
