隨著便攜式、可穿戴設(shè)備的飛速發(fā)展，高效電磁干擾屏蔽材料成為消除輻射電磁污染的必備品。本文通過將六邊形SrFe
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19薄片組裝到Ti
3C
2T
x MXene/MWCNT襯底中，通過簡單的過濾方法成功制備了Ti
3C
2T
x基磁性薄膜。采用碳納米管作為隔離劑，實(shí)現(xiàn)了MXene和SrFe
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19的亞微觀分散。所制備的MXene/ MWCNTs/SrFe
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19薄膜在x波段具有438 S cm
−1的高導(dǎo)電性和62.9 dB的優(yōu)良EMI屏蔽效能，厚度僅為40 μ m。得益于強(qiáng)大的磁響應(yīng)能力和擴(kuò)展的磁耦合空間，六邊形SrFe
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19片層可以通過疇壁遷移和鐵磁共振效應(yīng)有效地消耗入射磁場能量。通過提高Ti
3C
2T
x MXene/MWCNTs/ SrFe
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19薄膜的磁損耗，防止電磁波的二次反射，提高了電磁屏蔽性能。同時，磁性MXene基薄膜具有獨(dú)立、靈活的特點(diǎn)，適合安裝在電子器件中。這一策略有望為EMI屏蔽膜的設(shè)計和拓寬基于MXene材料的潛在用途提供新的思路。
圖1. Ti
3C
2T
x MXene/MWCNTs/SrFe
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19薄膜的制備過程。
圖2 Ti
3C
2T
x MXene/MWCNTs/SrFe
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19薄膜的結(jié)構(gòu)表征。a,d) MCF-1, b,e) MSF-1和c,f) MCSF-10的截面SEM圖像。g)元素映射和h) MCSF的數(shù)碼照片，顯示薄膜的柔韌性和磁性。
圖3. 不同質(zhì)量SrFe
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19加入后的形貌比較。a
1-a
3) MCSF-5, b
1-b
3) MCSF-15, c
1-c
3) MCSF-20, d
1-d
3) MCSF-25, e
1-e
3) MCSF-30的SEM圖像。
圖4. EMI屏蔽性能。a - c) EMI SE;SET、SEA、SER的比較;以及MF-2、MSF-2、MCF-2、MCSF-10在40 μ m厚度下的導(dǎo)電性能。，d,i) EMI SE, e)電導(dǎo)率，f)數(shù)碼照片，h) MCSF-5、MCSF-10、MCSF-15、MCSF-20、MCSF-25的SET、SEA、SER比較。j)電磁干擾屏蔽效能隨厚度變化的比較。
圖5 MCSF的EMI屏蔽機(jī)理分析。a)復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部ε， b)復(fù)介電常數(shù)的虛部ε， c) MCSF-5、MCSF-10、MCSF-15、MCSF-20、MCSF-25和MCSF-30的介電損耗tan δ
e。d) Ti
3C
2T
x MXene/MWCNTs/SrFe
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19薄膜中的相關(guān)EM機(jī)制。e)重構(gòu)的相位圖像和對應(yīng)的電荷密度分布線輪廓，f,g)重構(gòu)的MCSF-10復(fù)合材料雜散磁場分布，表明界面極化和各向異性磁性增強(qiáng)了磁耦合。
圖6 域結(jié)構(gòu)分析。經(jīng)過磁場調(diào)控后，綠色和黃色箭頭所示的SrFe
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19的疇結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了運(yùn)動、扭曲和消失行為。
相關(guān)科研成果由復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系Renchao Che等人于2022年發(fā)表在Small (DOI: 10.1002/smll.202201587)上。原文：Magnetic Interacted Interaction Effect in MXene Skeleton: Enhanced Thermal-Generation for Electromagnetic Interference Shielding。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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