硬核!南昌大學研究生發現首例熱致變色分子鐵電體

2020-11-26 網易新聞

本網訊（國際有序物質研究院）近日，我校化學學院2018級碩士研究生劉軍超，在國際有序物質科學研究院廖偉強等教授的指導下，在分子鐵電體領域取得重要的階段性研究進展。相關研究結果以「The First Molecular Thermochromic Ferroelectric （第一個熱致變色分子鐵電體）」為題在化學領域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition《德國應用化學》發表。該論文的第一完成單位和通訊作者單位均為南昌大學。

熱致變色是一種隨溫度變化發生變色的現象。近幾年來，熱致變色材料在智能窗、溫度傳感器、遮陽玻璃、可視溫度計等器件領域顯示出潛在的應用前景。大多數熱致變色材料的顏色變化是由結構相變引起的，而鐵電體在居裡溫度Tc附近的鐵電相到順電相之間的轉變就是一種結構相變。即便如此，熱致變色鐵電體未曾被報導。鐵電體具有豐富的物理性質，如鐵電性、高介電性、壓電性、熱釋電性等，並且這些性質往往能表現出雙穩態特性。結合熱致變色特性，熱致變色鐵電體將有望應用於新一代的多功能智能器件。

本論文中，南昌大學國際有序物質科學研究院科研團隊首次發現一例具有熱致變色特性的分子鐵電體N,N′-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo[2.2.2]octonium tetrachlorocuprate(II) （[DMe-DABCO]CuCl4）。該化合物在居裡溫度413 K處發生了由鐵電相Pca21到順電相Pbcm空間群的鐵電相變，相變過程中化合物的顏色發生了明顯的黃色到紅色的變化，顏色變化來源於結構中[CuCl4]2-四面體的變形。這一發現為傳統的熱致變色和鐵電材料領域注入了新的活力，也將大力推動更多的熱致變色分子鐵電體的持續開發。

論文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914193

相關焦點

  • 南昌大學:發現最高相變溫度的對映體鐵電體!
    近日，南昌大學國際有序物質科學研究院艾勇教授、廖偉強教授等在「託氟效應」設計分子鐵電體方面取得新進展，發現了一對目前為止具有最高相變溫度的對映體鐵電體。相關研究成果以《通過F/H取代獲得的最高相變溫度有機對映體鐵電體》（Highest-Tc organic enantiomeric ferroelectrics obtained by F/H substitution）為題，在學術期刊《化學通訊》（Chemical Communications）上發表。南昌大學為唯一完成單位。
  • 東南大學遊雨蒙教授團隊發現首例DABCO質子轉移型鐵電體
    近日，東南大學化學化工學院國際分子鐵電科學與應用研究院暨江蘇省「分子鐵電科學與應用」重點實驗室遊雨蒙教授團隊在分子鐵電體定向設計研究中取得重要進展。團隊合成了首例質子轉移型DABCO基鐵電體。
  • 中山大學張偉雄教授課題組：光響應分子鐵電體取得重要進展
    近年來，分子鐵電體的設計與性能調控研究得到了快速的發展，例如「似球-非球」理論的提出，多極軸鐵電體及手性分子鐵電體等新穎鐵電體的成功設計等等。在分子鐵電體的研究中，利用外場刺激（例如光、磁場和壓力）調控鐵電性，被認為是特別引人入勝但又極具挑戰的課題。尤其是，光響應鐵電體具有一些潛在的有趣性質（如光調控鐵電性、光撓曲電效應等），受到了特別的關注與重視。
  • 真的好厲害:南昌大學本科生,在頂級期刊《JACS》發表論文!
    作為國際頂級期刊，在《JACS》上發paper是很多化學人的夢想之一，不僅很多博士、教授都很難在上面發一篇文章，而最近，南昌大學的本科生們卻在該期刊發表了論文，厲害不厲害！近日，南昌大學本科生在國際頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》上以「Directional Intermolecular Interactions for Precise Molecular Design of a High-Tc Multiaxial Molecular Ferroelectric」（通過分子間作用導向實現高溫多軸分子鐵電體的精準設計
  • 河南大學蔡國發課題組報導高性能大面積的電致變色薄膜和器件
    近期，河南大學蔡國發教授課題組在大面積的電致變色薄膜和器件方面取得新進展，相關成果以「Molecular Level Assembly for High Performance Flexible Electrochromic Energy Storage
  • Science Advances報導西北工業大學黃維院士團隊在調控光致變色...
    西工大新聞網4月22日電（東赫）近日，西北工業大學柔性電子研究院（柔性電子前沿科學中心）首席科學家黃維院士和南京郵電大學信息材料與納米技術研究院趙強教授團隊在實現光致變色材料響應行為方面取得了新進展，研究成果
  • ​東南大學團隊成功製備世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體
    近日，東南大學熊仁根團隊、遊雨蒙課題組在分子鐵電材料領域再次取得重要研究進展。 　　東南大學的分子鐵電團隊，經過刻苦攻關，利用帶電分子集團取代無機離子，成功地製備出了一大類共計23種全有機新型鈣鈦礦材料。
  • 東南大學研究團隊首次在分子鈣鈦礦鐵電體中觀察到渦旋疇結構!
    東南大學研究團隊首次在分子鈣鈦礦鐵電體中觀察到渦旋疇結構！團隊首次在分子鐵電薄膜中發現了奇特的「渦旋-反渦旋」 (vortex-antivortex)疇結構。目前對渦旋疇結構的研究大多是基於無機鐵電材料，在分子鐵電體中還沒有報導。該文利用「氟代效應」 改性策略，成功合成了有機-無機雜化鈣鈦礦分子鐵電體(4,4-difluoropiperidinium)2PbI4。受對稱性和邊界條件限制，該材料的薄膜中廣泛存在由8個次級疇合併而成的8重態拓撲疇結構。基於晶體結構及壓電力顯微鏡(PFM)成像分析，拓撲疇中一共存在4種極化狀態。
  • 我國科學家發現目前具有最多鐵電極軸的鐵電體
    在國家自然科學基金（項目編號：21290172，91222101）等項目資助下，東南大學有序物質科學研究中心的研究人員從分子設計和晶體調控入手，發現了一例具有十二重鐵電極軸的新型分子鐵電體-高氯酸四乙基銨，並成功地在其多晶薄膜中驗證了宏觀鐵電性的存在。
  • 西安交大博士生發現增強弛豫鐵電體性能的新機制
    科技日報 孟祥麗 記者 史俊斌記者26日從西安交通大學獲悉：該校前沿科學技術研究院多學科材料研究中心博士生楊陽和青年教師紀元超副教授在院長任曉兵教授指導下，首次發現了一種能有效增強弛豫鐵電體性能的機制，為設計高性能弛豫鐵電體材料提供了一種全新思路。
  • 【JACS】東南大學熊仁根教授團隊在分子鐵電科學領域獲新進展
    東南大學為唯一通訊單位和完成單位，化學化工學院博士生張含悅為論文第一作者。這是在「東南大學十大科學與技術問題」啟動培育基金的持續資助下，以及東南大學化學化工學院江蘇省「分子鐵電科學與應用」重點實驗室研究團隊所建立的「鐵電化學」學科基礎上，熊仁根教授團隊取得的又一重大階段性進展。
  • 東南大學解決分子壓電材料世紀難題
    中青在線訊（實習生 季天宇 中國青年報•中青在線記者 李潤文）近日，東南大學召開新聞發布會宣布，東南大學研究團隊合成首例達到無機材料壓電性能的分子材料，分子鐵電、壓電材料領域取得了突破性研究進展，解決130年來制約分子材料壓電性的世紀難題。
  • 東南大學JACS:具有超大壓電電壓係數的二維層狀鈣鈦礦鐵電體
    近日，東南大學化學化工學院國際分子鐵電科學與應用研究院暨江蘇省「分子鐵電科學與應用」重點實驗室的博士生陳曉剛在化學領域頂級期刊Journal of the American Chemical Society《美國化學會志》上發表題為「Two-dimensional
  • 江蘇科技大學陳立莊教授團隊在國際著名頂級期刊JACS上發表論文!
    近日，江蘇科技大學環境與化學工程學院陳立莊教授作為第一作者，以我校作為第一作者單位，與南昌大學有序物質科學研究中心湯淵源教授、廖偉強教授合作完成的論文「Precise Molecular Design Toward Organic- Inorganic Zinc Chloride
  • 電致變色薄膜
    電致變色（Electrochromism）材料一個很好的例子是聚苯胺，聚苯胺可以通過電化學過程或者苯胺的化學氧化過程來形成。如果把電極浸入含有低濃度苯胺的鹽酸溶液中， 在電極上就會產生聚苯胺薄膜。根據不同的氧化態，聚苯胺可以呈現為淺黃色或者深綠/黑色。其它找到技術應用的電致變色材料包括紫羅鹼和en:polyoxotungstate。
  • 浙師大付大偉團隊合作在分子鐵電領域取得系列階段進展
    近日，浙江師範大學生化學院分子鐵電科學與應用研究團隊與南昌大學國際有序物質科學研究院共同努力合作，在分子鐵電領域再次取得重要階段進展。明星分子Dabco和類Dabco的奎寧環系列工作連續發表在化學領域頂級期刊JACS和Angew.
  • 「JACS」東南大學發現二茂鐵基鈣鈦礦壓電材料
    近日，在「東南大學十大科學與技術問題」啟動培育基金的資助下，江蘇省「分子鐵電科學與應用」重點實驗室研究團隊在分子壓電領域取得重要進展，發現了首例二茂鐵基鈣鈦礦壓電材料。有機無機雜化鈣鈦礦（通式為ABX3）由於其在太陽能電池、光電探測器、電致發光、壓電等高新科技領域中可觀的發展潛力而備受專注。在雜化鈣鈦礦領域，因其優異的結構多樣性和化學可調性，湧現出了各種結構新穎和性能卓越的壓電和鐵電材料。
  • 中國光致變色技術獲突破 產業創新升級迎來新機遇
    這家投資超過1.3億元，專業打造中國光致變色技術行業的公司成立，標誌著中國在光致變色技術領域的產業化已獲得突破性成功， 其核心產品 --「優唯視」陽光變色材料，將為中國企業在產品創新、產業升級中提供完善的產品和專業的技術解決方案，讓中國製造成為這一領域內國際市場的技術領導者和標準制定者。
  • 電致變色玻璃
    目前能夠應用在陽光控制玻璃的技術有電致變色技術、氣致變色技術、光致變色技術、熱致變色技術、液晶技術等，其中電致變色技術很具有實現大面積產業化應用的潛力。早在1969年，S.K.Deb首次發現了無定形WO3薄膜具有電致變色性能，並提出了「氧空位色心」機理，由此開啟了電致變色的研究。
  • 黃色氧化鎢電致變色薄膜
    是一種具有廣泛應用前景的功能材料，在諸如電致變色、有毒氣體探測和光化學催化等方面已得到較系統的研究。中鎢在線提供優質黃色氧化鎢材料。 黃色氧化鎢電致變色薄膜是當下被研究得最多的無機電致變色薄膜，常用於組裝智能玻璃。