欠陥が豊富なヘテロ構造は、堅牢な電磁波吸収を伴う硫化物/炭素複合材料の強い偏光結合を引き起こします

調節可能な結晶相と原子の空孔と統合された欠陥が豊富なヘテロインターフェイス、ならびにベールに包まれた誘電率応答性は、電磁散逸に貢献しています。ただし、従来の方法は、繊細な構造を制約します。ここでは、革新的な代替手段が提案されています。カラギーナンアシスタントカチオン制御（CACR）戦略は、炭素マトリックスの表面にその場に根った一連の硫化物ナノ粒子を誘導します。このユニークな構成は、硫化物の戦略的空孔形成エネルギーと強力な硫化物炭素サポート相互作用に由来し、MXSY/炭素複合材料（M-CA）の欠陥が豊富なヘテロ構造の繊細な構造に役立ちます。印象的なことに、これらの生成された硫黄空室は、最初にヘテロインターフェイスでの電子蓄積/消費能力を強化することがわかっており、同時に、電子構造の局所非対称性を誘発して、最終的に偏光カップリング、すなわち欠陥型型皮膚偏光を引き起こします。このような「ヤヌス効果」（ヤヌス効果は、ギリシャ語の双頭ヤヌスのように汎用性を意味します）は、界面硫黄空室の汎用性を意味します）は、理論的および実験的調査の両方によって直感的に確認されます。その結果、硫黄空室が豊富なヘテロ構造化CO/NI-CASは、誘電体反応のない硫黄空室のないCASと比較して、わずか1.8 mmで6.76 GHzの広範な吸収帯域幅を表示します。欠陥が豊富なヘテロ構造を利用するこの1ポットCACR戦略は、高度なナノ材料の設計と開発を促進し、電磁応答を超えて多様なアプリケーションドメイン全体の機能を向上させる可能性があります。

Defects-rich heterointerfaces integrated with adjustable crystalline phases and atom vacancies, as well as veiled dielectric-responsive character, are instrumental in electromagnetic dissipation. Conventional methods, however, constrain their delicate constructions. Herein, an innovative alternative is proposed: carrageenan-assistant cations-regulated (CACR) strategy, which induces a series of sulfides nanoparticles rooted in situ on the surface of carbon matrix. This unique configuration originates from strategic vacancy formation energy of sulfides and strong sulfides-carbon support interaction, benefiting the delicate construction of defects-rich heterostructures in MxSy/carbon composites (M-CAs). Impressively, these generated sulfur vacancies are firstly found to strengthen electron accumulation/consumption ability at heterointerfaces and, simultaneously, induct local asymmetry of electronic structure to evoke large dipole moment, ultimately leading to polarization coupling, i.e., defect-type interfacial polarization. Such "Janus effect" (Janus effect means versatility, as in the Greek two-headed Janus) of interfacial sulfur vacancies is intuitively confirmed by both theoretical and experimental investigations for the first time. Consequently, the sulfur vacancies-rich heterostructured Co/Ni-CAs displays broad absorption bandwidth of 6.76 GHz at only 1.8 mm, compared to sulfur vacancies-free CAs without any dielectric response. Harnessing defects-rich heterostructures, this one-pot CACR strategy may steer the design and development of advanced nanomaterials, boosting functionality across diverse application domains beyond electromagnetic response.