N-H- - -N氫鍵型二茂鐵衍生物鐵電體

中文摘要

N-HoooN氫鍵型的鐵電體，由於質子在其氫鍵中遷移的活化能較O-HoooO氫鍵中的小，質子在外電場下可發生遷移，直接對其鐵電和介電有貢獻，具有優於KDP型鐵電體的性質，是當前新型鐵電介電材料的一個嶄新方向。鑒於二茂鐵特殊的極化和超極化等物理性質以及其在手性衍生物合成方面的便利性，我們擬設計構建N-HoooN氫鍵型二茂鐵衍生物的鐵電體，探索手性和平面手性在構建非心或手性空間群的作用，以朗道理論為指導，分析N-HoooN氫鍵型二茂鐵衍生物在不同溫度下的相變，研究N-HoooN氫鍵型鐵電體的鐵電，介電特性，研究二茂鐵核的引入對鐵電性的影響。期望能獲得性能更好的N-HoooN氫鍵型鐵電體，發現二茂鐵衍生物的潛在的鐵電性，發展以二茂鐵為代表的金屬有機化合物的套用。這些研究工作涉及結構化學，物理化學，以及鐵電物理學的很多基本概念和基本理論，具有很好的理論研究意義和潛在的套用價值。

結題摘要

鐵電材料具有優良的鐵電、熱釋電、壓電及介電等特性，是一類具有廣泛套用領域的功能材料.金屬有機基團如二茂鐵具有離域的共軛電子,因此可極化程度高,和鐵電體的自發極化具有內在的聯繫.開展含金屬有機基團的鐵電性研究將能擴展金屬有機化合物在鐵電材料上的套用. 本課題圍繞產生鐵電相變的微觀機理,通過熱分析,變溫單晶結構分析,介電分析等手段系統研究了氫鍵效應,有序無序效應對結構相變的影響. 發現了含二茂鐵基團的超分子化合物的鐵電相變.包括: (1)我們合成了煙酸高氯酸鹽（Pyridinium-3-carboxylic acid perchlorate）,揭示了相變的驅動力來自與氫鍵效應以及分子離子移動的雙重貢獻。(2) 合成了異煙酸高氯酸鹽（Pyridinium-3-carboxylic acid perchlorate）,揭示了這種相變正是三種不同取向的ClO4-重新取向形成單一取向的結果, (3) 發現了Dabco 和對苯二份(hydroquinone)形成的共晶(cocrystal) 的相變的原因, 對苯二酚在高溫相表現的有序結構,實際是沿著2次軸傾斜的兩個分子取向的平均結果. (4)合成了(ferrocenylammonium)([18]-crown-6)(SbF6)0.57( AsF6)0.43, 發現在該化合物經歷了順電鐵電相變(4).這些工作為今後繼續開展鐵電材料的設計,合成,表征,以及開發基於金屬有機基團的鐵電體打下了基礎.

N-H- - -N氫鍵型二茂鐵衍生物鐵電體

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