電磁波吸收
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
電磁波吸收的視頻教程
008 - FDTD窄帶超表面吸收器（含講解視頻）
頻率為 100 ~ 450 THz 的線偏振平面光從上方正入射到這個超表面，研究結構對電磁波的吸收。 計算的內容和結果（手機端可能無法顯示圖片，請在電腦端查看）： 1、反射率和吸收率。a、b：文獻中的結果；c、d本案例的結果（t = 15 nm）??? 2、f = 135.6 THz時的電流密度分布。a、c為文獻中的結果；b、d為本案例的結果。
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電磁波吸收的實例教程
研究表明，含Ni13.17%的Ni/NiO@C復合材料展現出優異的電磁波吸收性能，最小反射損耗值（RLmin）在2.4 mm時達到了-51.1 dB，同時在2.7 mm時最大吸收帶寬（EAB，RL≤-10 dB）達到5.12 GHz。
背景介紹
電子通信設備的日益發展所引起的電磁波干擾已成為當今世界亟需解決的難題。這些電磁波不僅會對人體健康造成危害，還會干擾正常的通訊交流。因此，探索并制備新型高性能電磁波吸收材料來降低電磁波的不利影響成為了當下研究熱點。
近年來，磁/介電損耗型復合材料由于兼具磁損耗以及介電損耗的優勢而被制備用于高性能電磁波吸收材料，同時異質界面的增加也會進一步增強材料體系的介電損耗能力。因此，對于復合材料各組分的合理設計對優化復合材料的電磁波吸收性能具有重要意義。
本文亮點
（1）通過不同的制備工藝調整復合材料的Ni與NiO的比例；
（2）不同組分的含量對電磁波吸收性能有顯著的影響；
（3）在Ni/NiO中Ni的比例為13.17%的復合材料表現出優異的反射損耗與吸收帶寬。
展開 通過第一性原理預測并結合實驗對原料的調控，可以通過控制N原子摻雜從而調控h-BCN最小反射損失值，其優良的頻率可控的電磁波吸收特性可歸因于碳網絡中B和N摻雜劑導致的可調復介電常數和晶格極化的組合。
消除電磁污染、保護人體健康和設備完整性是幾十年來民用吸波材料的發展目標。然而，隨著通信設備的發展，廣泛用于傳輸信息的電磁波強度逐漸增加，頻率范圍逐漸擴大(從兆赫到千兆赫)，使得傳統的吸收材料難以滿足復雜電磁污染的消除要求。新一代高效吸收材料對候選材料提出了四大要求：涂層厚度更薄、重量更輕、吸收范圍更廣、吸收能力更強。對社會來說，這是發展的必然要求，對科研人員來說，這是新一輪的挑戰。
近日，西北工業大學Di Lan等人采用水熱法合成了新型硅酸鈷包覆的雙層中空玻璃微球（HGMs），并對其進行了煅燒。通過對樣品的物相、形貌和電磁波吸收特性的詳細表征，發現磁損耗成分Co2SiO4和介電損耗成分中空玻璃微球
HGMs
的結合在電磁波的引入和耗散中起著重要作用。在討論部分，作者重點比較了復合材料和單組分材料，并詳細說明了新型復合材料結構對材料穩定性和電磁波吸收性能的影響。當匹配厚度(d)為2.9毫米時，HGMs@Co2SiO4的最小反射損耗(RLmin)達到 -46.7分貝，相應的有效吸收帶寬(RL < 10分貝)為5.92 GHz。這種新型雙殼HGMs@ Co2SiO4將成為新一代穩定、輕質、高效電磁波吸收材料的優秀候選材料。這項研究工作以“Double-shellhollow glass microspheres@Co2SiO4 for lightweight andefficient electromagnetic wave absorption”為題發表在國際著名期刊《Chemical Engineering Journal》上。
展開 陶瓷作為一種潛在的電磁波吸收材料,也越來越受到人們的關注。科研人員對陶瓷進行了大量的研究，例如: SiC，SiCf，Al2O3， SiO2， SiOC，SiBCN等。Al2O3和 SiO2作為傳統的陶瓷材料，具有很高的耐磨性、耐高溫、耐腐蝕、硬度且高溫中化學穩定性強等優勢,使其廣泛應用于航空航天領域。但其作為吸波材料有著不可忽視的缺點，純的陶瓷材料在高溫下的吸波性能并不樂觀 (反射損耗值較高)。為此, 研究者通過引入碳材料、金屬氧化物 (Li2O) 等物質來調節其介電常數、熱膨脹系數以及阻抗匹配等特性，用以提高陶瓷材料在高溫下的吸波性能。
目前, 對于高溫下的吸波性能的測試手段并不健全，材料的電性能隨溫度的變化程度不可控且規律復雜。此外，陶瓷材料的元素種類較多、內部結構和機理也較為復雜。這些弊端均限制了陶瓷基吸波材料的發展。為此, 后續的工作將集中于更好地控制其形貌、物相和結構，調節其介電常數，改變其導電網絡，從而增強其電磁波吸收性能。同時，對陶瓷基材料的電磁波吸收機理進行更深入的探索,并且設計出可在高溫下測試材料吸波性能的平臺，以滿足復雜的電性能和機理分析。
LAS/RGO-KH-550的電磁波吸收機理
LUS R, XIA L, XU J M, et al. Permittivity-regulating strategy enabling superior electromagnetic wave absorption of lithium aluminum silicate/rGO nanocomposites[J].
展開 石墨烯氣凝膠的三維網絡結構可以作為骨架結構負載其他介電/磁損耗介質，以進一步提高微波吸收性能。然而，石墨烯基氣凝膠相關的結構控制技術仍然相對缺乏，特別是對于氣凝膠宏觀形狀和微觀結構的設計，不利于進一步優化石墨烯基氣凝膠的電磁波吸收性能。此外，石墨烯基氣凝膠還存在吸收頻帶單一、帶寬窄等問題。因此，設計基于石墨烯新型氣凝膠結構，探究新的電磁波損耗機制以實現寬頻高效微波吸收性能是研究的熱點和挑戰。通過氣凝膠形狀和結構的創新設計，引入更有效的電磁損耗和協同增強是實現寬帶高效電磁波吸收的有效途徑。
西南交通大學材料科學與工程學院孟凡彬“電磁功能材料”團隊近年來致力于電紡制備具有輕質寬頻高效吸波功能的石墨烯基氣凝膠微球研究（Nano Research, 2018, 11, 2847; Nano Research, 2020, 13, 477; Chemical Engineering Journal, 2020, 391, 123512；Chemical Engineering Journal, 2022, 427, 131746；材料工程，2021, 49 (11): 14-29.）。通過調控電紡過程中紡絲針頭結構和電紡參數，實現對微球內部結構和組分的可控制備，并根據對石墨烯基氣凝膠微球的結構/組分/形態的電磁仿真優化，實現石墨烯基氣凝膠微球對電磁波的高效寬頻吸收，并揭示多殼層氣凝膠微球對電磁波的多諧振協同響應和損耗機理。
在前期研究基礎上，孟凡彬團隊進一步提出利用同軸靜電紡絲結合冷凍干燥和熱還原技術制備了具有核殼異質結構的石墨烯基氣凝膠微球（圖1）。制備得到的氣凝膠微球具有獨特的微觀多孔結構，外殼層表現出三維有序多孔網絡結構，內核層呈現含有小孔結構的無序多孔碳形貌（圖2）。
展開 
電磁波吸收的最新內容
摘要
平面波對于任意半徑和折射率的球形粒子的吸收和散射問題，米氏解是嚴格的麥克斯韋求解器。其得到的散射效應十分依賴于粒子的大小。根據其特性，散射可以分為瑞利散射、米氏散射和幾何光學散射。VirtualLab Fusion中包含了完整的米氏解。該案例研究了不同半徑的球形粒子散射。
模擬任務
電機電磁噪聲產生的原因大多如下所述：氣隙中存在各次諧波磁場，它們除產生切向力矩外，還會相互作用產生徑向電磁拉力，這種徑向力是一種行波，特稱之為徑向電磁力密度諧波或者徑向電磁力波，電磁力波作用于定子鐵心，導致定子鐵心徑向振動，定子徑向振動引起周圍空氣振動，從而產生電磁噪聲。
當電磁力波的階次低、幅值高，定子或者定子鐵心中存在該電磁力波相同階次和頻率接近的固有模態，該電磁力波會引起定子或者定子鐵心共振
關鍵詞：耦合仿真，微帶線，行波，駐波，功率容量
在現代射頻系統中微帶線無疑是應用最多的一種射頻傳輸線方式，一般系統中由于設備功率不大所以很少有人關注微帶線功率容量問題，但是在一些功率較高的場景中或者出現大駐波的場景中，微帶線功率容量就變成一個非常重要且不得不考慮的因素，那么微帶線功率容量又受到什么因素影響呢？下面我們一步步講解并利用電磁與熱耦合方式評估微帶線峰值功率與平均功率容量。
由于現代射頻通信系統多采用非線性調制或者脈沖發射
摘要
平面波對于任意半徑和折射率的球形粒子的吸收和散射問題，米氏解是嚴格的麥克斯韋求解器。其得到的散射效應十分依賴于粒子的大小。根據其特性，散射可以分為瑞利散射、米氏散射和幾何光學散射。VirtualLab Fusion中包含了完整的米氏解。該案例研究了不同半徑的球形粒子散射。
模擬任務
散射分類
非吸收球形的散射
具有這種結構的氣凝膠復合材料可用于汽車電池或精密器件（如集成電路、輸入/輸出芯片）的隔熱保護，并且有望應用在電磁波吸收，污染吸附，催化劑載體，電子或燃燒設備和儲能裝置的高溫過濾器等領域。
01
背景介紹
熱管理材料是綠色能源時代中幫助提高能源效率，發掘器件最佳使用性能的關鍵一環。
MXene/PINF氣凝膠的電磁波吸收機理圖。
圖5.
對梯度rGO@DPCs屏蔽機理的進一步研究揭示了反射仍然是EMI屏蔽的主要機制，在頂表面入射的電磁波更容易被吸收(圖10e)。此外，X波段的平均絕對屏蔽效率達到530 dB cm2/g。從可持續發展和“變廢為寶”的角度出發通過將麥秸直接碳化并進行順序組裝，創新性地制備了一種新型秸稈空心多孔碳管陣列(SCAs)(圖10f)。
一篇2023年發表在nature photonics上的文章。如下圖，作者制作了一排鋯硅納米柱，在其中摻雜熒光染料，隨后用顯微鏡聚焦渦旋光在納米柱一側，觀察到熒光分子被激活且熒光向著一側單向輻射。有兩點需要說明，第一個作者在仿真中使用的是偶極子光來近似等效聚焦渦旋光，第二點是作者的實驗現象我覺得也并不明顯是單向輻射，盡管他的仿真很明顯。
先用fdtd把上面的靜態圖片的模型仿真一下，就能得到動態圖看的更直觀
電磁仿真已廣泛應用于有線與無線通信、衛星、雷達、半導體與微波集成電路、計算機、汽車、航空航天等等領域，從毫米波電路，射頻電路封裝設計驗證，到 PCB 板，天線設計等等。電磁仿真計算在民用與軍用領域的系統設計及仿真預測等方面都發揮著越來越重要的作用。
達索系統于 2016 年先后收購德國電磁軟件 CST，及英國電磁及多物理場仿真軟件 Opera。隨著技術不斷的發展，達索系統 SIMULIA 的電磁解決方案
文獻來源
2023年2月10日的science論文《 Gate-tunable negative refraction of mid-infrared polaritons 》，通訊作者是國家納米科學中心戴慶研究員，西班牙光子科學研究所Javier García de Abajo教授。
論文重點：通過給石墨烯施加不同的電壓，實現了電磁波從正折射到負折射的轉變。
模型介紹：
