我國研制出世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體

　　東南大學(xué)7月13日發(fā)布消息稱，該校熊仁根教授團(tuán)隊(duì)、游雨蒙教授課題組在分子鐵電領(lǐng)域取得又一重大突破研制出世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體。美國東部時(shí)間7月13日，相關(guān)研究結(jié)果被世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志在線發(fā)表。

　　常見的鈣鈦礦材料主要有兩種，無機(jī)鈣鈦礦和有機(jī)-無機(jī)雜化型鈣鈦礦。這兩類鈣鈦礦材料均帶有金屬元素，雖然金屬元素的出現(xiàn)賦予了鈣鈦礦材料某些功能性優(yōu)勢(shì)，但也加大了其加工、制備的困難。除此以外，某些金屬元素更是會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。

　　因此，人們一直在尋找鈣鈦礦家族中的第三類全有機(jī)鈣鈦礦材料。國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science曾在2002年預(yù)言過無金屬鈣鈦礦材料的種種新奇特性。但是，十余年過去，無金屬鈣鈦礦材料的發(fā)展一直止步不前。

　　東南大學(xué)的分子鐵電團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過刻苦攻關(guān)，利用帶電分子集團(tuán)取代無機(jī)離子，成功地制備出了一大類共計(jì)23種全有機(jī)新型鈣鈦礦材料。其中，共有17種材料顯示出了良好的鐵電性。更值得一提的是，團(tuán)隊(duì)合成了4種材料的左手對(duì)映體、右手對(duì)映體及外消旋化合物，并分別證明了它們的鐵電性。在歷史上，像這樣左手性、右手性和無手性的化合物同時(shí)具有鐵電性的例子從未有過報(bào)道。今后，這類材料將在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、邏輯運(yùn)算、光量子通信、光學(xué)雷達(dá)、能源轉(zhuǎn)換等應(yīng)用中嶄露頭角。

　　這一研究成果被《科學(xué)》發(fā)表，不但將十余年前的預(yù)言變成了現(xiàn)實(shí)，為鈣鈦礦這一重要的材料家族增添了新的成員，同時(shí)也為鐵電材料的研究帶來了新的思路和方向，我國在分子材料領(lǐng)域又一次走在了世界前列。