核壳纳米颗粒在吸波方面的应用也受到了各国学者的关注。磁性核壳结构吸波材料克服了磁性微粉吸波材料化学稳定性差、耐腐蚀能力差、阻抗匹配性差等缺点，具有较好的阻抗匹配特性和吸波性能。Yan等[17]在Fe纳米粒子表面涂上一层SiO2，研究结果表明，复合材料的介电常数大幅降低并且反射损耗达到先前的两倍。周长等[18]研究发现CIP@ZnO核壳结构反射损耗值显著减小并且有效提高了吸波能力。

近年来，研究人员发现核壳结构磁性纳米材料磁阻会随着温度、核心尺寸以及壳厚的变化而发生变化，这使得核壳结构纳米材料在巨磁阻感应技术中有着巨大的发展潜力[19]。巨磁阻效应指的是磁性材料的电阻率随着材料的磁化状态的改变而呈现剧烈变化的一种现象[20]。巨磁阻的发现对于信息产业具有性影响，使得硬盘的记录密度大大增加，目前在工业、交通、军事等领域应用广泛。

工业的快速发展引起了严重的环境问题，环境治理是科学家们一直面临的问题，核壳纳米颗粒则为科学家们提供了新的研究思路。纳米TiO2具有化学性质稳定和催化活性高的优点，目前被大量应用于废水的处理。但是在实际应用中纳米TiO2的回收却十分复杂，这也限制了其广泛使用。为此，科研人员制备了具有核壳结构的负载型TiO2催化剂，实验表明TiO2的回收性和催化活性均得以提高[21]。

1。2。2  电磁数值计算方法研究现状

    20 世纪 50 年代以前，科学家只能通过一些简化分析或者模拟实验的方法来获取某些简单电磁学问题的近似解。1908年,德国人Gustaw Mie[22]首次发表了关于球形颗粒电磁辐射计算的相关研究理论，即Mie理论。在处理波长量级球形颗粒的电磁问题时，Mie理论具有很高的精度，因此被广泛应用于球形颗粒的电磁计算。

然而多数实际的电磁学问题是不能用解析方法来计算的，计算机技术的发展为电磁学问题提供了新的解决思路。随着近几十年来科学技术的不断进步，越来越多的数值计算方法相继问世，在电磁学计算领域获得了广泛的应用[23]。相比于传统的解析方法而言，数值方法更加灵活简便，可用于求解各种复杂目标与电磁波之间的相互作用。本节将简述几种比较常用的电磁数值计算方法，主要包括有限差分法(Finite Difference Method,FDM)、有限元法(Finite Element Method,FEM)、离散偶极子近似方法(Discrete Dipole Approximation,DDA)以及时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)。

FDM是应用最早的一种电磁数值计算方法，由于该方法具有概念清晰、方法简单、直观明了等优点，因而在电磁学计算领域获得了广泛的应用[24]。该方法基本思路是基于差分原理将定解区域离散化，从而将问题转化为差分方程进行求解。FDM的优点是概念清晰、网格剖分容易、编制程序方便，但是不适合处理复杂边界问题。

FEM是基于变分原理取得近似值解的一种电磁数值计算方法。该方法先对剖分的基本单元作线性近似得到整个区域能量泛函的表达式，然后对能量泛函求变分得到一组线性方程，解之即得待求边值问题的数值近似解。FEM最大的优势在于离散单元的灵活性，适合模拟各种复杂结构与电磁波的相互作用。但是，该方法对单元的剖分缺乏一定的规律，因而不适合处理无边界区域的相关电磁问题。

DDA方法又称为双偶极子近似方法，它可以用来计算任意形状和任意材料组成的颗粒的吸收、散射等辐射特性。这个方法最初是由Purcell[25]等人提出来的，他们将散射颗粒分解成许多个点偶极子,这些偶极子除了与入射场作用以外，各自之间也相互作用。因此就可以将这些作用用线性方程来表示，从而求出每个偶极子的极化率，通过这些极化率即可求得颗粒的散射特征。DDA方法不仅可以正向求解颗粒的辐射特性，而且可以通过辐射结果反向求得颗粒的具体参数。DDA法一般只适用于尺度参数较小的颗粒。