［本站讯］近日，山东大学材料科学与工程学院刘峣教授课题组在面向射频完美吸收的3D打印高熵合金超薄材料方面实现重要研究进展。相关成果以“Ultralow-Frequency Epsilon-Near-Zero States in 3D-Printed High-Entropy Alloy Metacomposites for Ultra-Thin Perfect RF Absorption”为题，发表在国际材料科学领域顶级期刊Advanced Materials上。山东大学材料科学与工程学院为论文第一通讯单位，刘峣教授为通讯作者，伍伦贡大学程振祥教授和Weikong Pang教授为共同通讯作者。

具有射频完美吸收特性的介电近零（ENZ）材料对于下一代电磁隐身、5G（第五代移动网络）信号完整性和物联网安全至关重要。然而，传统吸收材料受到Rozano-v极限的制约，其厚度往往难以满足实际应用中对“超薄化”的需求。针对这一难题，团队创新性地将高熵合金（HEA）纳米颗粒限制在分层有序多孔碳（HOPC）中，实现了低频超薄ENZ吸收（>90%, 55-110MHz, d/△λ<1/2455）的3D打印超构复合材料。这种分层设计利用了HEA的扁平化能带结构来最大化有效电子质量，同时HEA-碳界面处的界面电子重新分布使电荷离域并降低载流子浓度。这两种效应协同作用将等离子体频率降低到72.4MHz，将强负介电常数转化为介电近零状态。研究发现，随着合金熵值的增加，鸡尾酒效应导致了等离子体频率降低。与此同时，来自三种互补机制的共振增强效应显著提升了正介电响应：——HEA@石墨核壳界面的表面等离子体、PU/HOPC异质结的界面极化以及分级孔-腔结构。通过精确调控削弱的负介电响应与增强的正介电响应，实现了覆盖55–110 MHz的超宽频ENZ响应。最终实现了超薄厚度、超低频率、角度鲁棒性和宽频特性的ENZ模式完美吸收。本工作从材料本征调控的角度直接构建ENZ，建立了一种突破Rozanov极限的新范式，突破了传统吸收材料的厚度极限，为发展无需复杂人工超材料阵列的新一代射频吸收材料开辟了新路径。

图1 高熵合金复合材料的电磁波吸收性能