钙基铁电材料

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。以钙离子为核心的钙基铁电材料的研究是目前金属-有机杂化铁电材料研究的一个新领域，具有无毒环保、廉价易得等优点。通过引入非中心对称的有机配体与中心金属离子配位，诱导配合物结晶在非中心对称或手性空间群特别是极性点群中。同时，研究相变诱导的顺电-铁电变化，借此来获得铁电，有助于理解结构和性能的关系。通过研究氘代和掺杂对钙基铁电材料的性能影响，改善和提高铁电性能。生长得到大的钙基铁电单晶，为实际应用打下基础。

铁电材料因其具有优良的铁电、热释电、压电及介电等特性，在铁电存储器、铁电场效应管、红外探测器、换能器、传感器、驱动器、声表面波和集成光电器件等固态器件方面有着非常重要的应用。本项目围绕探索新型的钙基铁电体展开，发现了基于亚硝酸钡包合物铁电体，还发现了其他类型的铁电化合物。本项目取得的主要成果包括：1.发现了含Ba的分子基铁电化合物catena-(m2-nitrito-O,O)-bi-aqua-(18-crown-6)-barium nitrite；2. 设计合成高温磁电耦合多铁化合物Triethylmethylammonium Tetrabromoferrate(III)；3. 利用单边质子化的[Hdabco]Cl和CuCl2 设计合成了具有三角双锥结构的单核金属有机铁电化合物[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]；4.设计合成了全氘代铵离子-甲酸MOF主体-客体型铁电体[(CD3)2ND2][Co(DCOO)3]；5.选取带有两个异丙基支架的二异丙胺为基体与氯离子通过氢键堆积得到P21-P21/m的相变铁电体Diisopropylammonium Chloride；6.用水热法合成了位移型铁电体4-(cyanomethyl)anilinium perchlorate。整个项目发表研究论文12篇，包括J.Am.Chem.Soc. 3篇，Angew.Chem.Int.Ed.1篇，Adv.Mater.1篇，Phys.Rev.Lett.2篇，在Chem.Rev., Chem.Soc.Rev.和Inorg.Chem.Comm.上撰写评论文章3篇，使我们对如何设计合成新颖的铁电化合物产生了一点感性的认识，为以后的研究工作夯实了基础，圆满地完成任务。