北京大学杨金波Acta Mater.：Sm1.5Y0.5Fe17-xSix及其复合材料的可调的内禀磁性和微波吸收性能
【引言】
随着通信和雷达技术的快速发展，微波吸收材料(MAMs)已经引起了人们的广泛关注。MAM材料对于防止电磁干扰和减弱雷达反射信号有重要作用。当前社会亟需开发出的MAM材料需具有重量轻，厚度薄，宽带宽和在高频下高吸收性能的特点。长期以来，人们对稀土-过渡族金属间化合物(R-T)的研究往往集中在永磁材料开发方面。近日，有学者报道了Sm1.5Y0.5Fe17-xSix及其石蜡复合材料作为微波吸收材料的应用。该文基于R-T材料的平面各向异性和高的饱和磁化强度的特点，探索了将R-T材料开发为新型微波吸收材料。
【成果简介】
近日，北京大学的杨金波教授、侯仰龙教授、王常生副教授和刘顺荃高级工程师(共同通讯作者)等人在Acta Mater.上发布了一篇关于微波吸收材料的文章，题为“Tunable magnetic and microwave absorption properties of Sm1.5Y0.5Fe17-xSix and their composites”。
作者报道了Sm1.5Y0.5Fe17-xSix及其石蜡复合材料的磁性和微波吸收性能。研究结果发现，Si的引入可以显著地调节Sm1.5Y0.5Fe17-xSix的本征磁性，使Sm1.5Y0.5Fe17-xSix石蜡复合材料成为优良的微波吸收材料。在测试频率范围内，复合材料的磁导率μ'特别是在较高的频率下，引入Si后略有下降。而当Si含量从x = 0.0增加到x = 1.5时，介电常数ε'降低了约40％。这有利于改善阻抗匹配并提高微波吸收性能。具有相同厚度样品的反射损耗（RL）峰的峰值频率（fp）会随着Si含量的增加而变大。此外，在复合材料中还发现了非常高的介电微波吸收峰，这可以在一定程度上进一步提高有效吸收带宽(QB)。
【图片导读】
图1 样品的XRD图谱
(a) Sm1.5Y0.5Fe15.5Si1.5粉末样品的XRD图谱；
(b) Sm1.5Y0.5Fe15.5Si1.5磁取向样品的XRD图谱;
(c) Sm1.5Y0.5Fe15.5Si1.5粉末样品经研磨4h后的XRD图谱。
图2 样品经研磨后的平均晶粒尺寸
(a) 用(113)峰计算出的平均晶粒尺寸；
(b) 用(300)峰计算出的平均晶粒尺寸;
图3 Sm1.5Y0.5Fe15.5Si1.5样品的磁化曲线
(a) 测量场与样品磁取向方向平行；
(b) 测量场与样品磁取向方向垂直。
图4 Sm1.5Y0.5Fe17-xSix石蜡复合材料样品的复磁导率
(a)ε'的频率依赖性；
(b) ε”的频率依赖性;
(c)μ'的频率依赖性。
(d) μ” 的频率依赖性。
图5 不同厚度样品的频率依赖性
(a-h) 反射损耗(RL)与频率、样品厚度的关系图；
(i-l) 不同频率与不同厚度的样品的RL;
(m-p) 样品相应的有效吸收带宽(QB)。
图6 其他与厚度相关的峰值
(a) Sm1.5Y0.5Fe15.5Si1.5复合材料不同频率与不同厚度的样品的RL；
(b) Sm1.5Y0.5Fe15.5Si1.5复合材料反射损耗(RL)与频率、样品厚度的关系图。
【小结】
这篇文章介绍了Sm1.5Y0.5Fe17-xSix及其石蜡复合材料的磁性和微波吸收性能。作者通过改变Sm1.5Y0.5Fe17化合物的内禀磁性，证明Si对微波吸收频率和电磁匹配具有显著的调谐作用：具有相同厚度样品的反射损耗(RL)峰的峰值频率(fp) 随着Si含量的增加而增加；有效吸收带宽也会随着Si含量的增加而显著增加。此外，在复合材料中还发现了非常高的介电微波吸收峰，这可以在一定程度上进一步提高有效吸收带宽(QB)。
文献链接：Tunable magnetic and microwave absorption properties of Sm1.5Y0.5Fe17-xSix and their composites (Acta Mater., 18 December, 2017 , DOI: 10.1016/j.actamat.2017.12.042）
文章介绍链接：http://www.cailiaoniu.com/118278.html
