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本網(wǎng)訊（國(guó)際有序物質(zhì)研究院）近日，我校國(guó)際有序物質(zhì)科學(xué)研究院與北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院通力合作，成功地合成了世界首例Cr(Ⅱ)基多鐵材料。

在這一工作中，首次提出在分子鐵電的設(shè)計(jì)合成中使用二價(jià)鉻金屬鹽，在無(wú)水、無(wú)氧苛刻的實(shí)驗(yàn)條件下合成Cr(Ⅱ)基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，即[TMCM][CrCl3]。從晶體學(xué)方面來(lái)說(shuō)，二價(jià)鉻與其他過(guò)渡金屬離子如Mn2+、Fe2+、Co2+等一樣，可以與有機(jī)陽(yáng)離子，鹵素陰離子形成雜化鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。一方面，有機(jī)陽(yáng)離子誘導(dǎo)的非中心對(duì)稱(chēng)晶體結(jié)構(gòu)可以誘導(dǎo)出鐵電性。另一方面，具有部分填充d4軌道電子的二價(jià)鉻在雜化材料中能產(chǎn)生較大磁矩并形成磁有序結(jié)構(gòu)。如圖一所示，三甲基氯甲基胺（TMCM）和氯化亞鉻組裝形成一維鏈狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。電滯回線(xiàn)直接證明了其具有良好的鐵電性，飽和極化值(Ps)約為3.6μC/cm2,高于大多數(shù)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鐵電材料，磁滯回線(xiàn)證明了其鐵磁性的存在。這一創(chuàng)造性工作有助于擴(kuò)展多鐵材料家族，可以期待在不久的將來(lái)，更多具有高性能的Cr(Ⅱ)基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料被研究發(fā)現(xiàn)，不斷地推動(dòng)分子鐵電、鐵磁領(lǐng)域的發(fā)展。

多鐵材料[TMCM][CrCl3]晶體結(jié)構(gòu)、電滯回線(xiàn)、磁滯回線(xiàn)示意圖

研究成果以“Coexistence of Magnetic and Electric Orderings in a Divalent Cr2+-Based Multiaxial Molecular Ferroelectric”為題，發(fā)表于化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Chemical Science（《化學(xué)科學(xué)》）。該論文以艾勇博士為第一作者，南昌大學(xué)為第一單位發(fā)表。

論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2021/SC/D1SC01871J#!divAbstract

論文DOI：10.1039/D1SC01871J

編    輯：涂金鳳

責(zé)任編輯：許  航