马嵩博士，沈阳材料科学国家实验室磁学部项目研究员。2007年获中科院金属研究 所博士学位。马嵩博士分别在德国Siegen大学材料研究所与美国加州大学伯克利分校 （UC Berkeley）物理系做博士后与访问学者。马嵩博士目前从事多功能磁性纳米胶囊 在磁致冷、高频电磁波吸收、烷烃低温高性能催化，以及磁性单晶超薄薄膜面内及面 外磁晶各向异性调制的研究工作，已经在Nature Communications, Phy. Rev. Lett., Scientific Reports, Phys. Rev. B, Nanoscale, Appl. Phys. Lett.等发表SCI论文 40余篇。

马嵩博士现从事零维与二维磁性材料的磁性及应用研究工作，涉及新型磁性纳米胶 囊的开发、结构设计及其在磁致冷、高频电磁波吸收、烷烃低温高性能催化等领域的 应用；新型单晶磁性超薄薄膜的制备、面内与面外磁晶各向异性调制以及磁晶各向异 性对薄膜中自旋流的调制。2015年马嵩博士在三方面取得了一些科研成果简介如下： 1.以碳包裹金属单质Co纳米胶囊（Co@C），作为烷烃与烯烃催化氧化反应前驱体，在 低温下原位燃烧Co@C纳米胶囊，使碳外壳的局部优先破壳露出Co内核并开始氧化，Co 内核在碳外壳的压力作用下产生纳米限域效应，诱导氧化的Co₃O₄纳米颗粒产生具有高 表面能的高指数晶面与高缺陷表面，使当前Co₃O₄纳米颗粒具有不团聚、低催化燃烧温 度、高催化效率、长催化使用时间的特性，此类纳米颗粒当前优异催化性能可以替代 贵金属催化剂Pt与Pd等从而大大降低烷烃催化中使用贵金属催化剂导致的高昂成本。 此工作已发表于2015年Nature Communications 6 (2015) 7181上。

1.以碳包裹金属单质Co纳米胶囊（Co@C），作为烷烃与烯烃催化氧化反应前驱体，在低温下原位燃烧Co@C纳米胶囊，使碳外壳 的局部优先破壳露出Co内核并开始氧化，Co内核在碳外壳的压力作用下产生纳米限域效应，诱导氧化的 Co₃O₄纳米颗粒产生具有高表面能的高指数晶面与高缺陷表面，使当前Co₃O₄纳米 颗粒具有不团聚、低催化燃烧温度、高催化效率、长催化使用时间的特性，此类纳米颗粒当前优异催化性能可以替代贵金属催化剂 Pt与Pd等从而大大降低烷烃催化中使用贵金属催化剂导致的高昂成本。此工作已发表于2015年Nature Communications 6 (2015) 7181上。

图1：缺陷石墨壳层诱导合成Co₃O₄纳米颗粒示意图。

2. 在具有6度倾斜角的Cu(001)单晶基体(具有原子台阶)上，外延生长单晶多层薄膜系统Cu/Py/Ni/Cu(001)。Py单晶薄膜的引入 导致了Ni的本征自旋再取向临界厚度的增加。利用旋转磁光克尔(ROTMOKE)，测量了原子台阶引起Cu/Py/Ni/Cu(001)薄膜系统中Py 与Ni的磁晶各向异性与厚度的函数关系。发现Cu(001)基片上的原子台阶，引起了Py与Ni薄膜的单轴各向异性，且两者各向异性的 方向都垂直于原子台阶方向。通过测量不同厚度Py与Ni下的磁晶各向异性场，首次测量得到Py与Ni单轴磁晶各向异性体积项的具体 大小。进一步，当Ni厚度低于或高于5ML时，其单轴与四度磁晶各向异性具有不同的值。相关工作已发表于Scientific Report 5 (2015) 11055。

图2（a）Cu/Py(6 ML)/Ni(n ML)/Cu(001)的极化与横向MOKE信号磁滞回线； (b)极向信号随Py-Ni厚度变化的二维投影图。

3. 利用等离子体电弧法实现了对所制备CoNi@C纳米胶囊的石墨外壳厚度与CoNi磁性内核成分的可控性制备，通过系统的结构分 析得到CoNi@C纳米胶囊可控制备的生长机制，同时找到碳原子在CoNi合金扩散路径的实验证据，通过电磁分析，发现CoNi@C纳米胶 囊在上述频率范围内对电磁波存在双介电弛豫与多重磁共振吸波从而得到非常好的吸波效果。进一步通过电磁性能测量与分析得到 了具有最佳电磁匹配（介电性与磁性匹配）的CoNi@C纳米胶囊，其中Co₂₀Ni₈₀@C， Co₄₀Ni₆₀@C， Co₆₀Ni₄₀@C，Co₈₀Ni₂₀@C纳米胶囊达到 −20 dB (99% absorption)下的宽频带吸收。在Co60Ni40@C纳米胶囊上取得了最佳的电磁波吸收，即最佳反射损耗值，在13.2GHz下 ，吸收厚度为2.55mm时，达到-53 dB。相关成果发表在Nanoscale 7, (2015) 17312上。

图3 (a) Co₄₀Ni₆₀@C 纳米胶囊反射损耗值3D吸波强 度图，(b) Co₄₀Ni₆₀@C 纳米胶囊反射损耗值3D图在二维投影，其中红色点代表反射损耗值与吸波厚度d, 频率f之间关系满足d=λ/4关系，蓝线代表拟合值。