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bob平台官网:首例二维无铅有机-无机杂化钙钛矿多极轴铁电体

2021-08-26 11:33:05 | 来源:BOB官方APP下载 作者:bob综合官网

  与传统的二维资料和三维有机-无机杂化钙钛矿比较,二维有机-无机杂化钙钛矿系统因其更为优异的资料稳定性、化学多样性和结构可调控性而备受重视,也为经过分子润饰和分子自拼装等战略进行相关功用特性的规划调控供给了丰厚的资料渠道。二维有机-无机杂化钙钛矿选用典型的有机阳离子层与无机阴离子骨架松懈的衔接并彼此替换的层状结构,为诱导和激起铁电性供给了一个很好的时机,并取得了一些严重发现和发展,如涡旋畴结构的发现与高居里温度和大压电电压系数的优秀铁电性能等。但是,二维杂化钙钛矿铁电体主要是铅卤杂化钙钛矿,结构中的金属铅关于环境和人体的高毒性是其进一步使用的巨大妨碍,无铅化的二维杂化钙钛矿铁电体依然十分稀有。此外,在使用方面,与单极轴铁电资料比较,具有多个等效极化方向的多极轴铁电体是更为优选的。特别是关于铁电多晶和薄膜样品来说,等效极化方向越多,铁电体的极化切换或回转就越简单和有用。现在广泛使用的商业化无机铁电陶瓷通常是多极轴的,如BaTiO3具有3个极轴和6个等效极化方向。在这方面,现在大多数二维杂化钙钛矿铁电体是单极轴或双极轴的,这也大大约束了其进一步的实践使用。

  近来,在“铁电化学”中的“H/F替代战略” 分子铁电体规划原理(即经过对结构中的分子进行H/F替代润饰,引进强电负性的F原子,发生特定的分子间彼此作用,诱导得到极性的晶体结构,并明显进步资料的居里温度和自发极化)的指导下,研究者使用双氟替代的3,3-二氟环丁基胺,成功规划组成出首例无铅二维有机-无机杂化钙钛矿多极轴铁电体:[3,3-二氟环丁基胺]2CuCl4(图1),其在380 K的居里温度下发生了4/mmmFm型铁电相变,具有4个极轴和8个等效极化方向,比其他大多数二维杂化钙钛矿铁电体和无机铁电体BaTiO3的都要多。更为风趣的是,铁电相变过程中,它还表现出晶体色彩从黄绿色到深棕色的明显热致变色行为。优异的铁电性能、超卓的多极轴特性、共同的热致变色性质使其有望使用于新一代的多功用智能器材。

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