極性晶體作為光電功能材料的重要組成部分，在非線性光學(xué)、壓電器件、熱釋電探測器和鐵電信息存儲等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。其中自發(fā)極化是極性晶體材料的本質(zhì)核心，設(shè)計組裝具有強(qiáng)極化效應(yīng)的化合物是研制光電功能晶體材料的有效途徑。
中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室和中科院光電材料化學(xué)與物理重點實驗室研究員羅軍華領(lǐng)導(dǎo)的無機(jī)光電功能晶體材料研究團(tuán)隊在國家杰出青年基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、海西研究院“團(tuán)隊百人”研究員孫志華主持的中科院海西研究院“春苗人才”專項和福建省杰出青年基金等項目資助下，基于固體相變誘導(dǎo)極化效應(yīng)的策略，構(gòu)筑了一例具有類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的極性化合物。在該晶體材料的結(jié)構(gòu)組成中，無機(jī)金屬骨架沿著<111>方向表現(xiàn)出零維的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，相變過程中發(fā)生了構(gòu)型扭曲；有機(jī)陽離子則產(chǎn)生無序-有序的結(jié)構(gòu)變化，兩者之間相互協(xié)同誘導(dǎo)材料產(chǎn)生強(qiáng)的自發(fā)極化效應(yīng)。利用外加電場作用，該材料的自發(fā)極化可以發(fā)生翻轉(zhuǎn)，表現(xiàn)出明顯的鐵電性能；進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)該化合物表現(xiàn)出溫度依賴的電導(dǎo)率和光電導(dǎo)等半導(dǎo)體性能。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem., Int. Ed. 2016, DOI:10.1002/anie.201606079）。作為一例鐵電半導(dǎo)體材料，該極性化合物的成功制備將拓展無機(jī)-有機(jī)雜化材料在太陽能電池、光電探測等方面的潛在應(yīng)用。此前該研究團(tuán)隊基于固體相變對稱性破缺誘導(dǎo)極化效應(yīng)的設(shè)計策略，構(gòu)筑了一例無機(jī)有機(jī)雜化鐵電光伏晶體材料(Angew. Chem., Int. Ed., 2016, 55, 6545)。
福建物構(gòu)所鐵電半導(dǎo)體光電晶體材料研究獲進(jìn)展
