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Angew:浙師大張毅教授、張玉建教授在發(fā)光鐵電體研究中取得了重要進展

來源:浙江師范大學(xué)       2024-02-06
導(dǎo)讀:近日,浙師大化材學(xué)院張毅教授、張玉建教授與南京工業(yè)大學(xué)安眾福教授課題組合作在發(fā)光鐵電體研究中取得了重要進展(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319650.)。相關(guān)成果以“Organic-Inorganic Hybrid Ferroelectric and Antiferroelectric with Afterglow Emission”為題發(fā)表在化學(xué)與材料領(lǐng)域頂級期刊Angewandte Chemie上。

鐵電體,作為具有可切換自發(fā)極化的電介質(zhì)材料,在智能信息化時代具有廣闊的應(yīng)用前景。其中,集成或耦合光致發(fā)光特性的多功能鐵電體,在涉及多級信息存儲和多功能傳感器等新型光電子應(yīng)用中扮演著重要的角色。尤其是具有較長時間尺度的余輝發(fā)射與鐵電體的集成或耦合,有望在此基礎(chǔ)上取得突破性的進展和嶄新的應(yīng)用。然而,在單一材料中實現(xiàn)具有鐵電性、反鐵電和長余輝發(fā)射等多種功能特性仍是一項重大挑戰(zhàn)。

針對這一挑戰(zhàn),本研究工作對一維鈣鈦礦(3-pyrrolinium)CdBr3(3-pyrrolinium = 3-吡咯啉)進行有機陽離子和無機骨架上的鹵素進行系統(tǒng)調(diào)控得到了(4-MePD)CdCl3(4-MePD = 4-甲基哌啶)。首次在有機-無機雜化鐵電/反鐵電體系中實現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的余輝發(fā)射(117.11 ms)和居里溫度的顯著提升(114.4 K)。系統(tǒng)地闡明了其強氫鍵作用及限域效應(yīng)抑制了激子的非輻射躍遷為長壽命余輝發(fā)射的實現(xiàn)起到了關(guān)鍵性的作用。這一工作成功彌補了長余輝鐵電體研究領(lǐng)域的空白,有望推動相關(guān)研究領(lǐng)域進一步發(fā)展。

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浙師大分子鐵電團隊,始終圍繞分子基鐵電材料的設(shè)計與應(yīng)用開展研究,近期在鍺基鈣鈦礦(Nat Commun 2023, 14, 2863.)、機器學(xué)習(xí)加速二維雙鈣鈦礦材料合成(Nat Commun 2024, 15, 138.)和有機-無機雜化材料中相變與熒光猝滅耦合的研究中(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202313590.)取得了一系列重要進展。這項工作是繼上述研究工作基礎(chǔ)之上,在有機-無機雜化鐵電/反鐵電長余輝發(fā)射研究領(lǐng)域取得又一新進展。

浙師大為該論文第一單位和通訊單位,化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院“雙龍學(xué)者”特聘教授張志旭博士、2021級碩士研究生倪皓飛以及南京工業(yè)大學(xué)王鶴博士后為共同一作。該論文工作得到了國家自然科學(xué)基金和中國博士后科學(xué)基金的資助。


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