本网讯（材料科学与工程学部）近日，材料科学与工程学部张惠教授团队联合复旦大学在超轻低频微波吸收材料领域取得重要进展。相关研究成果以“Ultralight Medium-Entropy Alloy/CNT Aerogels With Synergistic Magnetoelectric Coupling for Enhanced Low-Frequency Microwave Absorption”为题，发表于材料科学国际权威期刊《Advanced Functional Materials》（DOI：10.1002/adfm.77003）。安徽大学为论文第一署名单位，复旦大学车仁超教授与安徽大学张惠教授为共同通讯作者。
图1 NiCoFe/CNT复合气凝胶的构筑与微观结构表征
为解决微波吸收材料难以兼顾低频吸收、宽频响应和轻量化性能的问题，研究团队采用自蔓延燃烧与一步还原催化生长相结合的方法，构筑了三维多孔NiCoFe中熵合金/碳纳米管复合气凝胶（图1）。原位生长的碳纳米管在磁性合金骨架表面形成连续导电网络和丰富异质界面，实现了介电损耗与磁损耗的协同调控。优化后的材料密度仅为32 mg cm⁻³，最小反射损耗达到−56.5 dB；在2–6 GHz低频范围内，按照RL＜−4 dB辅助标准，衰减覆盖宽度达到3.6 GHz，表现出优异的轻质宽频吸波性能。
图2 短程有序诱导局域磁各向异性及磁损耗机制分析
进一步结合X射线吸收光谱和微磁学模拟，研究团队发现，NiCoFe中熵合金内部存在非随机的局域原子配位，即短程有序结构，能够扰动局域磁环境并产生非均匀局域磁各向异性，促进交变电磁场下的自旋旋转弛豫，从而形成“短程有序—局域磁各向异性”的磁损耗机制（图2）。该工作从原子尺度揭示了中熵合金局域结构调控低频磁损耗的新路径，为发展面向雷达隐身、航空航天和电磁防护领域的超轻低频微波吸收材料提供了新的设计思路。