液体プラズマにおけるレアアース4f軌道とMo-4d軌道のハイブリダイゼーションによる偏光損失を通じた電磁波減衰の強化

概要 大サイズのレアアース（RE）元素を高い配位特性を持つ遷移金属二カルコゲナイド（TMD）吸収体に組み込み、ポストプロセッシング中に高い1T相含量を維持することは重要な課題です。これに対処するために、液体プラズマの助けを借りて1T-MoS2格子内にRE元素を閉じ込めるという新しい戦略が提案されています。このアプローチにより、MoS2の1T相への環境影響が効果的に軽減され、Ce20-D7（20 wt.% セリウムニトレートおよび7 kV印加電圧）で82.69%の素晴らしい1T相含量が得られました。実験と理論的調査の組み合わせにより、RE元素の多重軌道特性がMoS2表面におけるRE-4fとMo-4d軌道のハイブリダイゼーションを促進し、結合軌道における弱く結合した電子の占有と短距離運動、相間電子間相互作用の強化、さらには誘導された偏光損失に繋がることが明らかになりました。特に、Pr15-D7サンプル（15 wt.% プラセオジムニトレートおよび7 kV印加電圧）は、2.6 mmで7.12 GHzの効果的吸収帯域幅（EAB）を示し、最小反射損失は-52.02 dBであり、Ce20-D7サンプルは2.7 mmで6.96 GHzのEABを達成しました。これらの結果は、RE修飾材料を利用した高性能TMD吸収体の合理的な設計と開発に貴重な洞察を提供します。