《可逆電雙穩材料的有機無機雜化增強及雙穩態機理研究》是依託福州大學，由李浩宏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可逆電雙穩材料的有機無機雜化增強及雙穩態機理研究
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李浩宏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新型電存儲材料研究將催生下一代存儲器件。項目針對目前電雙穩分子穩定性不夠、界面電子傳輸損失大等問題，提出將有機和無機功能基元複合實現協同最佳化，構建有機/無機雜化型電雙穩分子。即用具備電雙穩特性的有機（含推-拉電子基團的大共軛剛性結構有機分子等）和無機功能基元（金屬鹵化物、金屬團簇）功能基元為組件，在分子水平上進行雜化，構建開關比高、光/熱穩定性好、在金屬電極表面鍵合濃度大的有機/無機雜化型電雙穩存儲器件，系統研究雜化分子單晶的最佳化製備、在外電場下的電子結構及電子的流動和束縛機制、雜化分子結構和電雙穩性能的構效關係。目的是探索兩基元的結構、性能的合理設計提高其綜合性能的方法，揭示長期以來電子在各功能基元中的傳輸過程不清、雜化分子/金屬電極界面作用複雜等機理問題，並建立不同穩態間的能量差、分子極性與存儲性能關鍵參數（開關比等）的定量關係，對新型電雙穩記憶存儲材料的開發具有重要的科學和實際意義。
結題摘要
分子存儲器件因為可以利用單個分子實現信息存儲而有望成為下一代存儲器件，其中基於分子雙穩性的存儲材料是該領域研究熱點。本項目通過有機/無機雜化方式來實現電雙穩性增強，選擇具備電雙穩特性的的有機（如紫精、釕配合物等）和無機功能基元為組件，通過調控兩功能基元的結構和連線方式（共價或非共價鍵聯）實現分子水平的雜化，構建有機/無機雜化型電雙穩器件。在此思想指導下，合成得到120個有機/無機雜化分子，並進行了常規的譜學和單晶衍射結構確定，首次得到了紫精穿插的三維主族金屬鹵化物孔道。對合成得到的雜化分子進行了電雙穩性能測試，得到5個具有良好電雙穩特性的功能分子，其開關比為103或102，用量子化學計算方法揭示了其電雙穩機理，其雙穩態機理可以揭示為I2分子在層中的遷移，導致在不同外場下不同的導電態；對所有化合物進行了熱致變色實驗，得到20個可逆熱致變色分子，變色溫度為60-120°C，並總結了連線劑長度與變色溫度的關係；對部分化合物進行了光催化降解性能測試，其中含紫精的雜化分子在60分鐘內達到了99%的降解率；測定了部分化合物的非線性光學性質，其非線性吸收係數從0.53~13.2×10-5不等，部分材料表現了熱致非線性光學開關活性。部分化合物表現有趣多重刺激回響性如力致、熱致、溶劑致螢光變色性能，並表現良好的光電回響性能，其光電流達到10-5-10-7A。這些工作為新型電雙穩材料或其他結構敏感功能材料的開發提供理論依據。
