发展具有可调节plasmonic性质并且能够在恶劣环境中稳定的多功能材料是合成先进的光学/通讯材料的关键。
有鉴于此，杜克大学Stefano Curtarolo、意大利纳米科学研究所(CNR-NANO) Arrigo Calzolari等报道合成具有优异热力学、化学、机械力学稳定性的高熵过渡金属碳化物。
本文要点：
(1)
通过对热力学结构畸变材料进行计算建模，并且与时间分辨DFT计算进行结合，发现红外和可见光区间内存在交叉能量区域，这个交叉能量区间对应于材料在金属-介电材料之间转变，能够用于plasmonic效应。此外，发现高熵合金碳化物的可见光-近红外区间的光学响应能够通过调节过渡金属的种类和过渡金属的浓度进行调控。高熵合金材料由于具有多种元素，有助于理解和研究元素的组分的改变和元素含量的变化对plasmon激子性质的调控、对plasma能量的调控。
(2)
作者通过表征电子结构的不同，提出优化光学性质、设计和调节高熵合金陶瓷材料的一般性规律。测试HfTa4C5碳化物从室温至1500 K温度变化过程的plasmonic性质变化，发现具有plasmonic活性、高硬度、超好的热力学稳定性，有望发展其他未曾关注的应用场景和领域。
参考文献
Calzolari, A., Oses, C., Toher, C. et al. Plasmonic high-entropy carbides. Nat Commun 13, 5993 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-33497-1
https://www.nature.com/articles/s41467-022-33497-1
