东南大学熊仁根教授团队发表新Science:无金属的三维钙钛矿铁电体

材料人2019-03-14 07:59:45

【引言】


无机钙钛矿铁电体由于其优异的铁电性和其它性质而广泛用于强电介质存储器,压电传感器,致动器,电容器和非线性光学装置中。有机铁电体因其机械柔韧性,低重量,环境友好的加工和低加工温度而是有吸引力的替代物。虽然自第一个铁电罗氏盐以来已经过去了近一个世纪,但仍缺乏高度理想的有机钙钛矿铁电体。


【成果简介】


今日,在东南大学游雨蒙教授熊仁根教授(共同通讯作者)的带领下,与南昌大学南京航空航天大学合作,使用分子设计策略并精心选择有机阳离子来开发一系列无金属ABX3型3D钙钛矿铁电体,其通式为A(NH4)X3(其中A是二价有机阳离子,X是Cl,Br或I)。团队合成了该系列的23个不同样品,具有一系列不同的结构和相变温度。在第一个A(NH4)X3钙钛矿中,MDABCO-NH4I3(MDABCO是N-甲基-N'-二氮杂双环[2.2.2]辛铵)具有448 K的高相变温度(T0)和22μC/cm2的大Ps,与BTO性能相当。此外,使用压电响应力显微镜(PFM),发现了具有八个偏振方向的各种铁电畴的共存,并且证明了通过施加电场可以灵活地旋转偏振方向。团队的策略证明了高性能无金属铁电钙钛矿的可行性。在没有金属元素的情况下,预期这些有机物与其无机和有机-无机对应物相当,通过高柔韧性,可调节的结构-性质关系,可能的溶液和真空工艺以及有机材料的生物相容性而得到增强。这些属性使其在柔性设备,软机器人,生物医学设备和其他应用中具有吸引力。相关成果以题为“Metal-free three-dimensional perovskite ferroelectrics”发表在了Science上。

【图文导读】
图1 无金属A(NH4)X3族的化学和晶体结构



图2 MDABCO-NH4I3的铁电性质



图3 MDABCO-NH4I3的压电响应力显微镜微观表征




 无金属3D钙钛矿铁电体族的晶体结构和相关手性




 文献链接:Metal-free three-dimensional perovskite ferroelectrics(Science, 2018, DOI:10.1126/science.aas9330)


本文由材料人编辑部学术组木文韬翻译,材料牛整理编辑。



投稿邮箱

tougao@cailiaoren.com


投稿以及内容合作可加微信

cailiaokefu


【期刊服务】


材料人重磅推出特色期刊服务,为广大材料&化学科技工作者提供包括第一性原理计算、有限元计算、分子动力学计算、流体力学计算、相图计算等一系列材料计算模拟服务;提供期刊封面图、TOC图、论文插图以及摘要动画、工作介绍动画、团队介绍视频制作。如有需要,欢迎扫码添加客服咨询(微信号:cailiaoren001)




成果|计算|绘图|仪器|培训

微信号:icailiaoren

投稿邮箱:tougao@cailiaoren.com

Copyright © 古田计算器虚拟社区@2017