東南大學化學化工學院張毅教授在《Matter》發表最新研究成果

發布時間:2020-01-09瀏覽次數:13

【東大新聞網1月9日電】(通訊員 熊仁根)近日,東南大學國際分子鐵電科學與應用研究院暨江蘇省“分子鐵電科學與應用”重點實驗室張毅教授在材料領域頂級期刊《Matter》發表題為“Piezoelectric energy harvesting based on multiaxial ferroelectrics by precise molecular design”的研究成果,在分子鐵電研究領域取得重要進展。

能量收集和轉化是與人類的生活和日常生產有關的重要問題。鐵電材料,作為一種極化可翻轉的壓電材料,可以用作允許在機械應力和電能之間轉換的超微換能器。并且鐵電體的自發極化和壓電效應也可廣泛應用于各種智能設備,促進了發光二極管,太陽能電池,納米機器人和自供電系統領域的發展。對于多種應用,例如數據存儲,傳感器,能量收集和轉換,具有多個等效極化方向的多軸分子鐵電體是高度優選的。這不僅是因為它們的極化切換和壓電效應可以在多個方向上發生以產生最佳性能,而且還因為與傳統的無機體系相比,分子鐵電體具有機械柔韌性,結構可調性,環境友好性及易成膜性等優點,有巨大潛力應用于下一代柔性器件。

多軸分子鐵電體在人工智能和電子信息分子材料的發展中起著不可估量的作用,期望成為真正改變生活的一種智能材料。然而,迄今為止,找到合理的手段來設計和調節多軸鐵電體一直是一個巨大的挑戰。基于此,在熊仁根教授團隊的努力下,結合準球形理論,利用化學手段對陽離子進行修飾,將鹵素原子引入 [(CH3)4N]+陽離子以構建準球形陽離子,成功設計并調節了四種高溫多軸分子鐵電體[(CH3)3NCH2X]FeBr4, (X = F, Cl, Br, I),均表現出優異的多軸鐵電特性和出色的壓電性能。通過引入不同的鹵素原子,實現了對相變溫度,極軸數目及壓電性能的調節。該工作為多軸分子鐵電體的設計和調控提供了可行的方向,是針對分子鐵電體定向設計方法的又一重大突破,對于進一步探索結構與鐵電性之間的關系具有重要意義。

論文第一作者和第一通訊作者為張毅教授,東南大學為第一通訊單位。該研究成果得到“東南大學十大科學與技術問題”啟動培育基金的資助。

論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238519303996


供稿:化學化工學院


(責任編輯:唐瑭 審核:李小男) 


最新更新

一周熱點

返回原圖
/

 

500万彩票网_安全购彩