由于層狀雜化鈣鈦礦的突破性發(fā)展,多層雜化雙鈣鈦礦因其對(duì)環(huán)境友好和優(yōu)異的穩(wěn)定性而成為優(yōu)秀的半導(dǎo)體材料。盡管最近取得了蓬勃發(fā)展,但在這類材料中實(shí)現(xiàn)高于室溫的鐵電仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。鑒于此,2021年9月27日中科院福建省物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所Xitao Liu&羅軍華團(tuán)隊(duì)及其合作團(tuán)隊(duì)南京大學(xué)Shuang Chen團(tuán)隊(duì)于JACS刊發(fā)芳香族陽離子合金化誘導(dǎo)的高居里溫度的多層混合雙鈣鈦礦光電鐵電體的研究成果。應(yīng)用芳香族陽離子合金化的分子設(shè)計(jì)策略時(shí),成功開發(fā)了一種高于室溫的“綠色”雙層雜化雙鈣鈦礦光鐵電體(C6H5CH2NH3)2CsAgBiBr7(BCAB),其飽和極化強(qiáng)度為 10.5 μC·cm-2和高居里溫度(Tc ~ 483 K)。引人注目的是,這樣的居里溫度在多層混合鈣鈦礦鐵電體中創(chuàng)造了新記錄,將鐵電工作溫度擴(kuò)展到了一個(gè)高水平。進(jìn)一步的計(jì)算研究表明,高居里溫度源自高相變能壘,由無機(jī)層的受限環(huán)境中芳香族陽離子的旋轉(zhuǎn)所切換。此外,得益于有吸引力的極化和顯著的光電特性,實(shí)現(xiàn)了具有顯著零偏置光電流(2.5 μA·cm-2)的體光伏效應(yīng)(BPVE)。據(jù)我們所知,這種高居里溫度多層混合雙鈣鈦礦鐵電體是前所未有的,它為高性能光電器件的環(huán)境光電鐵電體的合理設(shè)計(jì)提供了啟示。
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