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本报讯 近几年来,南京大学配位化学国家重点实验室和固体微结构国家重点实验室在分子基铁电体方面开展了很好的工作。特别是宋友、游效曾教授及其合作者最近在分子基铁电薄膜方面的研究取得了创新性成果。他们的研究显示,以金属离子和手性有机配体形成的配合物为主体的分子基铁电体与传统的无机铁电材料相比,在设计、合成和成膜方面有明显的优点。相关工作发表在Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,6820上,美国化学会出版的“Noteworthy Chemistry'’(Heartcut)Oct.29.2007作为要闻对其进行了报导。
铁电材料,是指材料的晶体结构在不加外电场时就具有自发极化,其自发极化的方向能够被外加电场可逆转动,其电位移矢量与电场强度间的关系呈电滞回线特征。铁电材料在信息存储、图像显示和全息照像等高新技术中有着广泛的应用。在以往的铁电材料中,主要研究对象为纯无机物,如钛酸钡、磷酸二氢钾等。
我校研究人员利用具有强吸电子基团的配体和稀土离子配位使分子内部的正负电荷中心产生较大程度的分离而形成偶极矩,同时引入一个手性基团使分子处于极性点群中以保证偶极矩在外加电场下定向排列,从而获得一类新的分子基铁电体。令人感兴趣的是,该项设计的基块结构简单,便于合成,分子间没有任何溶剂,只靠分子间范德华力连接,所以化合物的挥发性高,适合低温气相沉积法制膜,膜稳定性好,由于其成膜分子排列有序性高,铁电性质测试结果表明剩余极化率(Pr)较粉末物质提高了两个数量级。这是迄今铁电材料研究中国际上首次报导的兼具无机和有机特性的分子铁电薄膜,它为分子基铁电体研制提供了一个新的思路,具有广阔的发展前景。(成化)
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