首次构筑室温以上的无机有机杂化反铁电体晶体材料

反铁电体是一类重要的功能材料，在高压高功率储能电容器、换能器和非线性元件等领域有着广阔的应用前景。近年来，有机无机杂化钙钛矿因其丰富的物理化学特性，在太阳能电池、发光二极管以及激光等方面备受关注。然而，基于杂化钙钛矿如何实现高温的反铁电体仍然是需要解决的一个重要问题。

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室无机光电功能晶体材料研究员罗军华团队在国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、中科院战略性先导专项和研究员孙志华主持的国家自然科学基金委优秀青年基金项目等资助下，  首次构筑了一例室温以上的无机有机杂化反铁电体晶体材料 ，该材料展现了较高的储能效率。

研究发现：该反铁电化合物中相邻无机碱金属Cs原子的位移以及有机阳离子的取向排列协同诱导其反向平行偶极的产生；同时，在外加强电场的作用下，该反铁电化合物在一个室温以上的宽温度范围（298-353 K）具有反铁电特性。此外，该反铁电材料展现了可以与无机反铁电陶瓷相媲美、高达69%能量储存效率的特点。该工作不仅为后续设计反铁电材料提供了一种新的设计策略，而且进一步拓展了对无机有机杂化反铁电体的反铁电机制及其在能量储存方面的研究，相关研究结果最近以通讯的形式发表在《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.，2019，141(9)，3812–3816）上，博士研究生吴振跃为该论文的第一作者。

相关研究：

 一种具有高显色指数的2D层状无机有机杂化钙钛矿白光铁电晶体材料

作为功能材料的一个重要分支，发光铁电体对于平板显示器、场发射显示器(FED)等技术应用极其重要。迄今为止，发光铁电大部分工作都集中在通过在无机铁电陶瓷中掺杂稀土离子来实现，存在相分离、色分离和自吸收等问题。而在单组份的铁电材料体系中，发光铁电体特别是具有高显色指数白光发射的铁电材料尚未发现。

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室无机光电功能晶体材料研究员罗军华团队在国家自然科学基金委重点项目、国家杰出青年基金和研究员孙志华主持的国家自然科学基金委优秀青年基金和中科院战略性先导科技专项等资助下，设计合成了一种具有高显色指数的2D层状无机有机杂化钙钛矿白光铁电晶体材料；其中有机基元的有序-无序转变和无机钙钛矿骨架的结构畸变协同诱导了该化合物铁电自发极化的产生。

值得关注的是，该材料在紫外光激发下表现出固有的宽光谱白光发射，其显色指数高达86。进一步研究表明，白光发射不仅来源于室温下PbCl6八面体的结构畸变，并且与该材料极性结构中强电子-声子耦合密切相关。作为第一例2D杂化白光铁电体，首次实现铁电性和宽带白光发射共存，在集成光电子器件中有着巨大应用潜力。相关研究成果以The First 2D Hybrid Perovskite Ferroelectric Showing Broadband White-Light Emission with High Color Rendering Index为题发表于《先进功能材料》（Adv.Funct.Mater.，doi/10.1002/adfm.201805038），助理研究员姬成敏是该论文的第一作者。