LR
Longjun Rao
Author with expertise in Electromagnetic Interference Shielding and Materials
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(33% Open Access)
Cited by:
506
h-index:
11
/
i10-index:
13
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Structural Defects in Phase‐Regulated High‐Entropy Oxides toward Superior Microwave Absorption Properties

Biao Zhao et al.Oct 27, 2022
Abstract High‐entropy (HE) oxides have become increasingly popular as electromagnetic wave‐absorbing materials owing to their customizable structure and unique HE effects. However, the weak loss property of single‐phase HE ceramics and the approaches implemented to improve them based on semi‐empirical rules severely limit their development. Herein, two biphasic HE oxides are prepared by simple sintering to realize accurate regulation of crystal phases and structural defects. It is verified that HE effects cause various defects that are beneficial for microwave dissipation within complex‐phase ceramics. In spinel/perovskite HE oxides, around the interface of spinel (111) and perovskite (110) planes, notable stress concentrations and lattice distortions are directly observed, inducing numerous point defects and stacking faults. Interestingly, besides the existing heterogeneous interface of rock salt (220)/spinel (220) plane and defects, rock salt/spinel HE oxides enabled synergistic effects via the precise regulation of components’ phase. Driven by structural defects and multi‐phases in HE complexes, the intense polarization is evidently found, confirmed by the first‐principles calculations. Accordingly, the two complex‐phase HE oxides demonstrate excellent microwave absorption performance, and the minimal reflection loss of −54.5 dB is achieved. Therefore, this study provides valuable guidelines for the design of microwave absorbers using HE oxides.
0

High‐Entropy Enhanced Microwave Attenuation in Titanate Perovskites

Biao Zhao et al.Jan 6, 2023
High-entropy oxides (HEOs), which incorporate multiple-principal cations into single-phase crystals and interact with diverse metal ions, extend the border for available compositions and unprecedented properties. Herein, a high-entropy-stabilized (Ca0.2 Sr0.2 Ba0.2 La0.2 Pb0.2 )TiO3 perovskite is reported, and the effective absorption bandwidth (90% absorption) improves almost two times than that of BaTiO3 . The results demonstrate that the regulation of entropy configuration can yield significant grain boundaries, oxygen defects, and an ultradense distorted lattice. These characteristics give rise to strong interfacial and defect-induced polarizations, thus synergistically contributing to the dielectric attenuation performance. Moreover, the large strains derived from the strong lattice distortions in the high-entropy perovskite offer varied transport for electron carriers. The high-entropy-enhanced positive/negative charges accumulation around grain boundaries and strain-concentrated location, quantitatively validated by electron holography, results in unusual dielectric polarization loss. This study opens up an effective avenue for designing strong microwave absorption materials to satisfy the increasingly demanding requirements of advanced and integrated electronics. This work also offers a paradigm for improving other interesting properties for HEOs through entropy engineering.
0

MOFs-Derived Strategy and Ternary Alloys Regulation in Flower-Like Magnetic-Carbon Microspheres with Broadband Electromagnetic Wave Absorption

Mengqiu Huang et al.Jul 12, 2024
Abstract Broadband electromagnetic (EM) wave absorption materials play an important role in military stealth and health protection. Herein, metal–organic frameworks (MOFs)-derived magnetic-carbon CoNiM@C (M = Cu, Zn, Fe, Mn) microspheres are fabricated, which exhibit flower-like nano–microstructure with tunable EM response capacity. Based on the MOFs-derived CoNi@C microsphere, the adjacent third element is introduced into magnetic CoNi alloy to enhance EM wave absorption performance. In term of broadband absorption, the order of efficient absorption bandwidth (EAB) value is Mn > Fe = Zn > Cu in the CoNiM@C microspheres. Therefore, MOFs-derived flower-like CoNiMn@C microspheres hold outstanding broadband absorption and the EAB can reach up to 5.8 GHz (covering 12.2–18 GHz at 2.0 mm thickness). Besides, off-axis electron holography and computational simulations are applied to elucidate the inherent dielectric dissipation and magnetic loss. Rich heterointerfaces in CoNiMn@C promote the aggregation of the negative/positive charges at the contacting region, forming interfacial polarization. The graphitized carbon layer catalyzed by the magnetic CoNiMn core offered the electron mobility path, boosting the conductive loss. Equally importantly, magnetic coupling is observed in the CoNiMn@C to strengthen the magnetic responding behaviors. This study provides a new guide to build broadband EM absorption by regulating the ternary magnetic alloy.