摘要： 北京理工大学曹茂盛团队联合东南大学，先通过1800℃、500毫秒快速焦耳加热制备高熵合金纳米颗粒，再采用不同磁场退火，研究局部原子排列与电磁响应之间的关系。特定FeCoNiCr样品在1.59 mm厚度下实现−72.30 dB反射损耗，并展示了耐温、天线和柔性传感器等实验验证。
吸波材料的难点，是把损耗与阻抗匹配同时做好
通信、雷达与物联网应用推动了对轻薄、耐温、低频电磁波吸收材料的需求。材料既要有效消耗电磁能量，也要让电磁波进入内部；如果表面反射过强，即使损耗很高，也未必能获得理想吸收效果。
高熵合金的成分与微结构可调，为介电损耗和磁损耗的调控提供空间。但元素组成、电导率和界面结构往往同时变化，难以判断真正主导性能的因素。北京理工大学曹茂盛团队联合东南大学，将快速焦耳加热与磁场退火结合，研究局部化学短程有序（SRO）对电磁响应的影响。
两步工艺：先快速合成，再调控局部原子排列
研究团队在石墨烯氧化物上负载FeCoNi、FeCoNiCr和FeCoNiCrCu三种合金纳米颗粒，先以1800℃、500毫秒快速焦耳加热完成合成；随后在600℃下进行0、0.5和0.95 T磁场退火，时间为0.5小时。
必须区分两个环节：毫秒级焦耳加热用于形成高熵合金纳米颗粒；后续磁场退火则用于调控短程有序。不能把后续半小时的磁场退火描述成500毫秒完成。
研究发现，性能并未随元素数量增加而单调改善。FeCoNi样品的介电响应过强，表面反射严重、阻抗匹配不佳，未获得有效吸收带宽；FeCoNiCr样品则在介电损耗与磁损耗之间形成较好的平衡，适合进一步进行磁场退火调控。
磁场退火如何改变吸波表现？
在FeCoNiCr体系中，研究团队比较了不同磁场退火条件。论文报告，0.5 T磁场退火样品在1.59 mm厚度下的最小反射损耗达到−72.30 dB，最大有效吸收带宽为4.40 GHz。
研究利用局域显微特征、原子建模和电子结构计算，提出Co中心的局部化学关联变化可能同时影响电荷分布、自旋极化以及介电、磁响应。相关结果支持“局部原子排列是影响电磁性能的重要变量”的解释，但不应把复杂性能变化简化为单一元素或单一短程有序参数所致。
从材料指标到器件验证
研究还考察了温度稳定性与器件应用。特定样品在室温至85℃连续加热测试中保持较高的有效吸收带宽；论文报告，85℃时有效吸收带宽为4.08 GHz，约为室温最大值的92.7%。
团队展示了以合金/rGO复合材料为介质基板的微带贴片天线，以及柔性应变传感器等应用验证。这些结果说明材料被进一步集成到实验器件中，但不等同于已实现商业化应用。
这项研究对快速热处理的启发
这项工作采用两步路线，将快速焦耳加热用于高熵合金纳米颗粒合成，再通过磁场退火调节局部原子排列。其价值在于尝试建立“合金组成—短程有序—电磁响应”的联系，并把材料指标延伸到器件测试。
本研究使用设备为深圳中科精研科技有限公司提供快速焦耳加热设备支持，型号为HTS-1532D。
论文信息： Li, L.-Y. et al. “Magnetic-Field-Annealing-Induced Short-Range Order in High-Entropy Alloys for Enhanced Electromagnetic Response.” Advanced Materials 2026, e75400. DOI: https://doi.org/10.1002/adma.75400
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