Angew. Chem. :首例含铬(Ⅱ)的二维无机-无机杂化钙钛矿多铁质料

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就现在的多铁范畴的开展趋向而言,多铁质料通常是指同时具有铁磁性和铁电性的质料,在新型质料器件范畴有着普遍的使用远景,如信息存储器件、自旋电子器件、磁电传感器、影象元器件、红外探测器、外表声波器传感器等。


只管现在含铬(Ⅱ)的无机-无机杂化多铁质料已有实际展望报道,但其多铁性子从没有被其他课题组证明,这一研讨范畴临时以来没有遭到存眷,次要是由于二价铬的化合物在大气情况中不波动、难以制备。但,二价铬离子在无机-无机杂化质料中,其局部添补d4轨道电子能发生较大磁矩,有利于铁磁性的发生,其晶体布局对铁电、铁磁等功能的作用机制有待于深化地探究。

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克日,南盛大学的艾勇传授、熊仁根传授与北京大学的王哲明传授、高松院士互助,乐成地分解了首例含铬(Ⅱ)的二维无机-无机杂化钙钛矿多铁质料,即[DFCBA]2CrCl4(DFCBA:3,3-二氟环丁胺阳离子)。这一事情中,在严厉的无水无氧条件下,经过迟缓挥发无水乙醇溶剂,可以失掉片状二维Cr2+基多铁质料[DFCBA]2CrCl4晶体。研讨标明,在387 K的温度下,CrCl6八面体的多少构型变革和[DFCBA]+的有序-无序活动触发了[DFCBA]2CrCl4的顺电-铁电变化,属于4/mmmFm型铁电相变,体现出多极轴铁电性,饱和极化值为2.1 μC/cm2,高于金属-甲酸类杂化钙钛矿多铁质料,如[(CH3)2NH2][Mn(HCOO)3] (0.55 μC/cm2)。无机阴离子层中CrCl6八面体共边毗连,Cr2+离子之间的铁磁耦合使其在居里温度32.6 K下变为铁磁体。作为首例二维Cr2+基无机-无机杂化多铁质料,[DFCBA]2CrCl4的发明标明了Cr2+基无机-无机杂化钙钛矿在将来多功效智能设置装备摆设中探究多铁质料的潜力。

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文信息

Unprecedented Ferroelectricity and Ferromagnetism in a Cr2+-based Two-Dimensional Hybrid Perovskite

Yong Ai, Rong Sun, Wei-Qiang Liao, Xian-Jiang Song, Yuan-Yuan Tang, Bing-Wu Wang, Zhe-Ming Wang, Song Gao and Ren-Gen Xiong


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202206034





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