分子基多功能鐵電單晶的設計、合成與調控

《分子基多功能鐵電單晶的設計、合成與調控》是依託東南大學，由付大偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：分子基多功能鐵電單晶的設計、合成與調控
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：付大偉
• 依託單位：東南大學

中文摘要

分子基鐵電體為新型多功能存儲材料，屬於化學、材料、物理、電子等多學科前沿交叉研究。由有機和無機的結構功能基元通過超分子作用結晶構築和實現性能調控。具有較鮮明的特點和良好的性能：易實現結構-性能的修飾調控、可引入多功能基元、光電磁多功能性、大尺寸晶體、無鉛無重金屬、常溫製備簡易節能。對科學研究和套用性來說展開分子鐵電的多體系可控制備、偶極翻轉機理、相關模型理論研究都具有重要的意義。分析分子鐵電的機理進行有效設計、調控和實現多功能性是今後新型鐵電材料研究的主要方向。本項研究擬合成三個體系模型的分子鐵電材料，氫鍵鏈型、主客體型、分子馬達型。並對變溫結構、熱焓、各向異性介電、壓電、SHG 、微疇結構、鐵電、光電磁場環境下的電性質等進行測試分析，為分子鐵電研究建立系統的結構學和物理學研究方法。並結合朗道相變理論及第一性原理量化計算探討鐵電機理,促進分子基鐵電研究的發展。

結題摘要

鐵電體物理學與其它的學科領域不同,其跟晶體結構有著緊密聯繫。鐵電體是一類重要的功能材料。有機無機雜化鐵電體由於具有結構易剪裁、隨用隨丟、易於生長高質量的大晶體,尤其是環保和易於和有機材料整合等特點, 引起廣泛關注。 從鐵電性產生的基本原理出發設計及可控合成將是今後尋求新的鐵電體的一個重要方向。開展雜化鐵電體的可控設計製備,研究其鐵電機理,發展相關理論具有非常重要實踐意義和學術價值。本項目在過去研究氫鍵型和有序無序型鐵電體的基礎上,採用dabco、 冠醚、咪唑及其衍生物和類似的有機小分子以及大環醚和陰性骨架為構築塊，通過晶體工程控制分別獲得並調控活性雙穩態氫鍵型和有序無序型的超分子基介電鐵電單晶和薄膜，並對其變溫結構、介電、壓電、SHG 、鐵電等相應性質進行了系統深入的研究。 深入探討了該類介電鐵電材料的機理,促進了分子基介電鐵電材料的物理學研究。發表SCI論文8篇，IF大於4的5篇，其中IF大於10的一篇。