稀土素有“工業(yè)黃金”之稱，在發(fā)光材料、磁性材料、儲氫材料等中扮演著重要角色。稀土功能配合物是配位化學研究前沿，其性能豐富、結(jié)構(gòu)可調(diào)，在單分子磁體、診斷造影等領(lǐng)域具有重要應用前景。近日，我?？姌菲讲┦柯?lián)合浙江師范大學、中科院上海物理研究所研究團隊，利用分子工程策略，在層狀稀土配合物中實現(xiàn)了面外極化的鐵電性(圖1)。該研究以“Molecular Engineering Regulation Achieving Out-of-Plane Polarization in Rare-Earth Hybrid Double Perovskites for Ferroelectrics and Circularly Polarized Luminescence”為題，發(fā)表在《Angewandte Chemie-International Edition》(化學領(lǐng)域頂級期刊)，我校為論文第一完成單位。
圖1. 分子工程調(diào)控實現(xiàn)面外鐵電極化
由于層狀材料容易成膜，層狀鐵電材料是制備鐵電薄膜器件的首選。盡管最近幾年有一些層狀鐵電配合物報道，但是這些材料大多都只顯示面內(nèi)極化，不利于器件應用?？姌菲降然凇拌F電化學”，利用稀土離子豐富的配位模式，引入手性，構(gòu)建了鈣鈦礦型層狀手性稀土配合物，在有機組分上進行F取代，通過F取代效應成功調(diào)節(jié)實現(xiàn)了面外極化的鐵電性。該材料不僅表現(xiàn)出多極軸面外鐵電性和鐵電-鐵彈性，還具有圓偏振發(fā)光(CPL)，在下一代微-納光電器件領(lǐng)域顯示了應用潛力(圖2)。該成果不但為稀土鐵電材料在新光電器件中的應用提供更多可能，也為稀土功能配合物的研究提供了新思路。
圖2. 稀土雜化雙鈣鈦礦的鐵電性與CPL
據(jù)悉，該研究受到了國家自然科學基金委、江西省自然科學基金委、功能晶態(tài)材料化學江西省重點實驗室的支持。
