柔软似皮肤的光电器材、极端细微的纳米机器人,这些看似有些梦境的技能,将因世界首例“无金属钙钛矿型铁电体”材料的问世而变为实践。
7月13日,东南大学熊仁根团队、游雨蒙课题组在“分子铁电材料”领域再次获得重要研究进展,他们初度发现无金属钙钛矿型铁电体,为钙钛矿这一重要的材料家族增添了新的成员,相关研究结果于13日在《科学》杂志在线宣告。
常见的钙钛矿材料主要有两种,无机钙钛矿和有机—无机杂化钙钛矿。从打火机到航天飞机等先进设备都需求这类材料的运用。但这两类钙钛矿材料均带有金属元素,加大了其加工、制备的困难。甚至,某些金属元素(比方铅)会构成严峻的环境问题。
多年来,人们一直在寻找钙钛矿家族中的第三类——全有机钙钛矿材料,即无金属钙钛矿。东南大学的分子铁电团队经过多年攻关,运用带电分子集团替代无机离子,成功制备出一大类算计23种全有机新式钙钛矿材料。
由于没有金属元素,无金属钙钛矿材料将具有柔韧性、易加工、低能耗,低污染等特质,其内在的有机组成能为该材料带来更广泛的运用前景。
值得一提的是,团队还合成了4种材料的左手对映体、右手对映体及外消旋化合物,并别离证明了它们的铁电性。现在,左手性、右手性和无手性的化合物一同具有铁电性的比方还未有过相关报导。这类材料也将在数据存储、光量子通讯等领域中获得更宽广的运用前景。