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客体-主体相互作用提高铁电性能

【资料图】

固体分子转子材料，比如主体-客体复合结构分子对于铁电分子材料的搭建非常重要，但是此类分子通常面临着较低的居里温度(Tc)、单轴性，导致其在应用中面临阻碍。

有鉴于此，东南大学熊仁根、付大伟等报道了通过调控阴离子晶体中的“动量匹配”效应，构建了高温多轴主-客体铁电材料[(MeO–C6H4–NH3)(18-冠-6)][TFSA]，其中TFSA=双(三氟甲磺酰基)铵)。

本文要点：

(1)与本征单轴结构[(MeO–C6H4–NH3)(18-冠-6)][BF4]相比，该材料的Tc=127 K;当在[(MeO–C6H4–NH3)(18-冠-6)][BF4]中引入大体积TFSA阴离子客体分子，导致晶体对称性降低，导致分子运动的能垒增加，导致Tc=415 K显著提高，这个数值比BaTiO3的温度更高。

(2)通过这种主客体作用，实现Tc温度提高了288 K，这个数值在目前报道的冠醚相关铁电材料中是最高的记录。而且这个温度能够保证该材料能够在数据存储、温度传感、执行器等领域中得以应用。

参考文献

Xian-Jiang Song, Tie Zhang, Zhu-Xiao Gu, Zhi-Xu Zhang, Da-Wei Fu*, Xiao-Gang Chen, Han-Yue Zhang, and Ren-Gen Xiong*, Record Enhancement of Curie Temperature in Host–Guest Inclusion Ferroelectrics, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c00613

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