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世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體制備成功

2018-07-16 10:00:22 科技日報  點擊量: 評論 (0)
柔軟似皮膚的光電器件、極其微小的納米機器人……這些看似有些夢幻的技術,將因世界首例“無金屬鈣鈦礦型鐵電體”材料的問世而變為現實。

柔軟似皮膚的光電器件、極其微小的納米機器人……這些看似有些夢幻的技術,將因世界首例“無金屬鈣鈦礦型鐵電體”材料的問世而變為現實。

7月13日,東南大學熊仁根團隊、游雨蒙課題組在“分子鐵電材料”領域再次取得重要研究進展,他們首次發現無金屬鈣鈦礦型鐵電體,為鈣鈦礦這一重要的材料家族增添了新的成員,相關研究結果于13日在《科學》雜志在線發表。

常見的鈣鈦礦材料主要有兩種,無機鈣鈦礦和有機—無機雜化鈣鈦礦。從打火機到航天飛機等先進設備都需要這類材料的應用。但這兩類鈣鈦礦材料均帶有金屬元素,加大了其加工、制備的困難。甚至,某些金屬元素(比如鉛)會造成嚴重的環境問題。

多年來,人們一直在尋找鈣鈦礦家族中的第三類——全有機鈣鈦礦材料,即無金屬鈣鈦礦。東南大學的分子鐵電團隊經過多年攻關,利用帶電分子集團取代無機離子,成功制備出一大類共計23種全有機新型鈣鈦礦材料。

由于沒有金屬元素,無金屬鈣鈦礦材料將具備柔韌性、易加工、低能耗,低污染等特質,其內在的有機組成能為該材料帶來更廣泛的應用前景。

值得一提的是,團隊還合成了4種材料的左手對映體、右手對映體及外消旋化合物,并分別證明了它們的鐵電性。目前,左手性、右手性和無手性的化合物同時具有鐵電性的例子還未有過相關報道。這類材料也將在數據存儲、光量子通信等領域中獲得更廣闊的應用前景。

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責任編輯:任我行

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