在高度集成化的電子系統(tǒng)中，對電子器件的抗電磁干擾和電磁兼容提出了更高要求。傳統(tǒng)的高頻磁性材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代通訊對電子器件高頻化、小型化的發(fā)展和信息傳輸寬帶化的要求，也無法有效解決器件之間嚴(yán)重電磁干擾、電磁污染和熱量散發(fā)問題。

為抑制嚴(yán)重的電磁干擾問題，需要設(shè)計和開發(fā)具有優(yōu)異的電磁波吸收材料。通常采用兩種方法實現(xiàn)電磁波的吸收，一是通過反射電磁波的干涉相消，二是通過材料直接吸收電磁波。但材料直接吸收電磁波后將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致溫度升高和紅外輻射，這將嚴(yán)重制約其在微波器件和電磁波隱身方面的應(yīng)用。

中科院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實驗室（籌）磁學(xué)國家重點實驗室成昭華研究組宋寧寧博士、柯亞嬌博士、楊海濤副研究員、張向群副研究員、成昭華研究員等人與沈保根院士、張虎博士合作，系統(tǒng)研究了稀土金屬間化合物L(fēng)aFe11.6Si1.4C0.2H0.7的微波特性和磁熱效應(yīng)。在這種化合物中同時觀測到超過42dB的強吸波特性和20Jkg-1K-1的巨大磁熵變，并發(fā)現(xiàn)其優(yōu)異的電磁波吸收特性來源于磁導(dǎo)率和介電常數(shù)的匹配。這個發(fā)現(xiàn)有望解決吸波材料在電磁吸收過程中的溫度升高和紅外輻射問題，有助于開發(fā)集微波吸收和磁制冷于一體的多功能材料，為開發(fā)微波器件和電磁屏蔽的應(yīng)用提供一種新途徑。相關(guān)工作已于近期發(fā)表在Scientific Reports 3,2291 (2013)上。

以上研究工作得到了科技部“973”項目、國家自然科學(xué)基金委和中科院的支持。

圖1 電磁波吸收和磁制冷過程示意圖

圖2.樣品厚度和頻率對電磁波反射損耗的影響。

圖3 磁熱效應(yīng)對溫度和磁場的依賴關(guān)系

圖4.外加磁場對電磁波反射損耗的影響。