N-H- - -N氢键型二茂铁衍生物铁电体

N-HoooN氢键型的铁电体，由于质子在其氢键中迁移的活化能较O-HoooO氢键中的小，质子在外电场下可发生迁移，直接对其铁电和介电有贡献，具有优于KDP型铁电体的性质，是当前新型铁电介电材料的一个崭新方向。鉴于二茂铁特殊的极化和超极化等物理性质以及其在手性衍生物合成方面的便利性，我们拟设计构建N-HoooN氢键型二茂铁衍生物的铁电体，探索手性和平面手性在构建非心或手性空间群的作用，以朗道理论为指导，分析N-HoooN氢键型二茂铁衍生物在不同温度下的相变，研究N-HoooN氢键型铁电体的铁电，介电特性，研究二茂铁核的引入对铁电性的影响。期望能获得性能更好的N-HoooN氢键型铁电体，发现二茂铁衍生物的潜在的铁电性，发展以二茂铁为代表的金属有机化合物的应用。这些研究工作涉及结构化学，物理化学，以及铁电物理学的很多基本概念和基本理论，具有很好的理论研究意义和潜在的应用价值。

铁电材料具有优良的铁电、热释电、压电及介电等特性，是一类具有广泛应用领域的功能材料.金属有机基团如二茂铁具有离域的共轭电子,因此可极化程度高,和铁电体的自发极化具有内在的联系.开展含金属有机基团的铁电性研究将能扩展金属有机化合物在铁电材料上的应用..本课题围绕产生铁电相变的微观机理,通过热分析,变温单晶结构分析,介电分析等手段系统研究了氢键效应,有序无序效应对结构相变的影响. 发现了含二茂铁基团的超分子化合物的铁电相变.包括: (1)我们合成了烟酸高氯酸盐（Pyridinium-3-carboxylic acid perchlorate）,揭示了相变的驱动力来自与氢键效应以及分子离子移动的双重贡献。(2) 合成了异烟酸高氯酸盐（Pyridinium-3-carboxylic acid perchlorate）,揭示了这种相变正是三种不同取向的ClO4-重新取向形成单一取向的结果, (3) 发现了Dabco 和对苯二份(hydroquinone)形成的共晶(cocrystal) 的相变的原因, 对苯二酚在高温相表现的有序结构,实际是沿着2次轴倾斜的两个分子取向的平均结果. (4)合成了(ferrocenylammonium)([18]-crown-6)(SbF6)0.57( AsF6)0.43, 发现在该化合物经历了顺电铁电相变(4).这些工作为今后继续开展铁电材料的设计,合成,表征,以及开发基于金属有机基团的铁电体打下了基础.