哈尔滨工业大学Yibin Li和北京理工大学Yixing Huang课题组--优化rGO海绵超材料的阻抗匹配实现超宽带电磁吸收

还原氧化石墨烯（rGO）海绵在高频范围内表现出优异的电磁吸收(MA)性能。然而，在良好的界面阻抗匹配和强介电损耗之间很难取得平衡，因此在低频(2-4千兆赫)下实现理想的MA性能仍然是一个巨大的挑战。这里，报道了基于不同单元形状的rGO海绵的MA超材料。通过实验和仿真探讨了单元形状与MA的关系。结果表明，平截锥体金字塔超材料表现出超宽带MA；在2.4~4 0 GHz范围内具有合适的电磁波吸收（反射损耗小于−10 dB）。在2~40 GHz频段，平均吸收强度为−22.9 dB。强吸收带宽可达32 GHz，吸收率达99%（−20 dB）。重要的是，即使入射角从5°增加到40 °,反射损耗也没有明显变化。这些都有助于良好的阻抗匹配和强大的介电损耗。这些轻质平截锥体金字塔超材料在宽带电磁防护方面显示出巨大的应用前景。

Figure 1. 石墨烯（rGO）海绵合成过程示意图。

  Figure 2. 不同形状GS的a、b)照片和c)扫描电镜图像。

  Figure 3．GO和rGO海绵的性能。a)GO和rGO海绵的密度。b，c)GO和rGO海绵的BET表面积和孔径分布。d)不同单元形状的rGO海绵的拉曼光谱。e)C 1s XPS光谱和f)GO和rGO海绵的碳/氧原子比。

  Figure 4．a)用于RL测试的各种形状GS超材料的照片。b)各种形状GS超材料的RL实验。c)当入射角从10°增加到40°时GS-fp的RL实验。d，e)与报道的碳基、碳/磁性超材料进行MA性质比较。

该研究工作由哈工大Yibin Li和北京理工大学Yixing Huang课题组于2021年发表在Adv. Funct. Mater.期刊上。原文：Achieving Super Broadband Electromagnetic Absorption by Optimizing Impedance Match of rGO Sponge Metamaterials。  

李宜彬 教授 博士生导师

国家重点研发计划首席科学家

国家重点研发计划项目组专家

留学归国人员科研启动基金评审专家

中国复合材料学会高级会员

中国复合材料学会纳米复合材料专业委员会委员

中国复合材料学会导热复合材料专业委员会副秘书长

RSC Advances， Associate Editor

Nanoscience and Nanotechnology Letters, Guest editor

Journal of Polymers and Polymer Composites, Guest Editor

国家重点研发计划首席科学家

国家卓越青年基金获得者

黑龙江省自然科学一等奖，排第一

霍英东教育基金获得者

入选新世纪优秀人才支持计划

入选哈工大首届青年拔尖人才资助计划

中国复合材料青年科学家奖

结构功能一体化复合材料

多尺度纳米复合材料增强增韧

主要研究碳纳米管、石墨烯增强纳米复合材料的增强增韧，纳米碳接枝碳纤维复合材料界面增强机理

热管理材料：

主要研究高热通量石墨烯基复合材料、快响应相变储能材料、超轻超低热导多孔复合材料

电磁复合材料

主要研究结构隐身一体化复合材料的吸波机理及工程应用

研究生课程名称：先进材料表征技术

这门课主要是为工科材料学研究生或者高年级的本科生提供一门先进材料表征技术入门课程，尤其利用先进技术，如X射线、电子束等，来分析纳米材料、纳米医学以及纳米工程领域的表面、成分以及结构。这门课将介绍每一门表征技术的工作原理，但更重要的是将讲解每一门分析技术在材料分析中的应用。

This course makes a special effort to focus on principles and applications, leaving lengthy (and usually intimidating to engineering students) derivations and formulation out of its scope, engineering student can concentrate on the basic principles and applications of these modern technologies. There are eight chapters covered in this course. Chapter 1 deals with contact angle in surface analysis, whereas chapter 2 concentrates on x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy (AES). Scanning tunneling microscopy (STM) and atomic force microscopy (AFM) are both discussed in chapter 3 because they have a great deal in common, especially in terms of principles. Chapter 4 covers X-ray diffraction (XRD). Transmission electron microscopy (TEM) will be discussed in chapter 5 and scanning electron microscopy (SEM) is introduced in chapter 6. Chapter 7 provides general principles of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and lastly three kinds of thermal analysis methods are given.