二氧化錳屬於無磁性介質，其相對磁導率實部接近於1，虛部接近零，而相對介電常數則較磁導率大得多。
二氧化錳的基本結構單元是由乙個mn原子與六個o原子配位組成的[mno6]八面體結構
根據八面體鏈的不同連線方式，二氧化錳的晶體結構一般可分為一維隧道結構、二維層狀結構和三維網狀結構
一維隧道結構的二氧化錳是由[mno6]八面體共稜連線形成沿c晶軸伸展的單鏈、雙鏈或多鏈，鏈之間再通過共頂角相連，從而圍成各種尺寸的一維無限隧道。隧道或空穴的大小取決於共稜八面體鏈的寬度。二維層狀結構二氧化錳中錳原子佔據八面體空穴，而氧原子呈六方緊密堆積排列方式，使共稜的[mno6]形成二維無限層，在垂直於層面的方向上空層與填充層交替出現。
空層中可能含有的h2o分子或oh-，與諸如zn2+、mn2+、cd2+、na+、pb2+等的陽離子空位相結合，對mn4+氧化物的化學吸附性質起著重要作用。三維網狀結構的錳氧化物，屬於立方相尖晶石結構，由連線尖晶石結構中氧原子最密堆積形成的四面體位和多面體位形成。
本文基於已有二氧化錳電磁波吸收劑的實驗成果，針對目前研究**現的問題以及人們對其吸收效能的更高需求，深入探索製備工藝因素對鐵摻雜二氧化錳的影響規律，其研究目的主要有兩個：其一，通過摻雜鐵使得二氧化錳的電磁特性有所提公升和改善，並結合其微觀結構和形貌特徵，對其吸波損耗機制進行深入**，為二氧化錳吸波劑的實際應用提供實驗和理論依據；其二，獲得具有新奇微觀形貌的鐵摻雜二氧化錳，並提出相應的形貌形成機制，以實現其形貌可控性研究，為二氧化錳提供更為廣闊的應用前景。
在製備mno2過程中摻入過渡金屬磁性fe3+離子，分別採用水液沸騰法和水熱法製備粉體，並對其形貌、結構和電磁效能進行表徵和分析
x射線衍射（x-ray diffraction，xrd）分析是用來進行物相分析的常規測試手段，不僅可以測定晶體物相結構，還可用來實現晶格常數的計算，研究多晶材料的晶體取向性生長，確定多晶材料的晶粒大小，分析內應力等
對fe摻雜mno2粉末試樣的微觀形貌結構，本文採用日本電子jsm-5600lv型掃瞄電子顯微鏡表徵，sem
對二氧化錳試樣電磁引數的測量方法為hp8722es網路法，測試範圍為2-18ghz。
目前較為常見的二氧化錳製備方法主要有：固相法、化學沉澱法、電沉積法、微乳液法、溶膠-凝膠法、模板法、水熱法等。
α-mno2是用於吸波材料研究最常見的晶型。理想α-mno2的晶體學引數及各原子位置從icsd中查得，因可將乙個晶胞結構作為無摻雜mno2的模型。在此基礎上構建α-mno2的（1×2×1）超胞結構，共包含16個mn原子和32個氧原子。
將其中乙個mn原子替換為fe原子，即構建出fe摻雜mno2模型，化學式表示為mn15feo32，對應摻雜濃度為6.25%。
運用castep軟體分別對未摻雜與fe摻雜mno2兩種超胞模型進行計算，分兩步進行。首先對晶體模型進行結構優化，然後進行能量計算，各引數設定如下：交換關聯函式選用廣義梯度近似，即gga-pbe，採取超軟膺勢（ultrasoft）來描述離子實與價電子之間的作用勢，迭代過程中平面波截斷能量取值550ev，收斂精度1×10-5 atom，每個原子上作用力最大為0.
3ev，內應力最大為0.5gpa，布里淵區積分計算採用1×1×5的monkhorst-pack特殊k點對全布里淵區求和，計算在倒易空間中進行。
分別表示對未摻雜與fe摻雜mno2進行population analysis計算所得各原子的淨電荷、化學鍵長度以及電子雲重疊布局數。從而得到，fe的摻入增強了mno2晶體結構中金屬離子與o所形成共價鍵的鍵強和鍵長，從而使其電子雲對外加電場的響應阻尼變小，能儲存的鍵勢能變大，最終表現為材料的介電損耗變小。
自旋是粒子的內稟屬性，物質的磁性**於電子繞原子核作運動和其本身的自旋運動。構成物質的電子多數成對存在，根據泡利不相容原理可知，同一軌道上最多容納兩個電子，且必須為自旋相反，此時磁性互相抵消。有不成對電子的存在，才能使物質巨集觀表現出磁性。
因此，本節將通過對mno2晶體結構的自旋電子態進行計算，來**fe的摻入對其磁性的影響機制。
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