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Confined Diffusion Strategy for Customizing Magnetic Coupling Spaces to Enhance Low‐frequency Electromagnetic Wave Absorption

材料科学 反射损耗 感应耦合 吸收(声学) 柯肯德尔效应 磁性纳米粒子 光电子学 微尺度化学 衰减 分散性 纳米技术 纳米颗粒 复合材料 光学 复合数 冶金 高分子化学 数学教育 工程类 物理 电气工程 数学
作者
Longjun Rao,Lei Wang,Chendi Yang,Ruixuan Zhang,Jincang Zhang,Chongyun Liang,Renchao Che
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (16) 被引量:255
标识
DOI:10.1002/adfm.202213258
摘要

Abstract The rational design of magnetic composites has great potential for electromagnetic (EM) absorption, particularly in the low‐frequency range of 2–8 GHz. However, the scalable synthesis of such magnetic absorbers with both high magnetic content and good dispersity remains challenging. In this study, a confined diffusion strategy is proposed to fabricate functional magnetic‐carbon hollow microspheres. Driven by the ferromagnetic enhanced Kirkendall diffusion effect, the in situ alloying of FeCo nanoparticles is tightly confined in carbon shells, effectively inhibiting magnetic agglomeration. Moreover, the core–shell FeCo–carbon nano‐units further assemble into dispersive microscale magnetic‐carbon Janus bulges on both the inner and outer surfaces of the hollow microsphere. The optimized hollow FeCo@C microspheres exhibit excellent low‐frequency EM wave absorption performance: the minimum reflection loss ( RL min ) is −35.9 dB, and the absorption bandwidth covers almost the entire C‐band. Systematic investigation reveals that the large size of the magnetic‐carbon integration, high–density confined magnetic units, and strong magnetic coupling are essential for enhancing the magnetic loss dissipation of low‐frequency EM waves. This study provides a novel strategy for fabricating advanced EM wave absorbers and significant inspiration for investigating the magnetic attenuation mechanism at low frequency.
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