2017 年中国科学院深圳先进技术研究院在材料学 方面的一些研究进展

中国科学院深圳先进技术研究院纳米调控与生物力学研究室李江宇研究员及其研究团队参与的研究[1]在有机-无机钙钛矿铁电体研究方面取得突破.该研究工作通过压电力显微镜在微米尺度上对材料的 6 个极轴方向进行标定,采用溶液法制备出微米级厚度的薄膜样品,并获得了两例具有高居里温度(>400 K)的有机-无机钙钛矿型多极轴分子铁电体:三甲基氯甲基铵氯酸锰(Ⅱ)盐(TMCM-MnCl3)和三甲基氯甲基铵镉酸盐(TMCM-CdCl3).这两种材料均具有特殊的全铁电-半铁弹特性,在应力下可发生特殊的极化旋转,压电系数(d33)分别高达 185 pC/N 和220 pC/N,不仅超过以往所有分子材料,甚至超越了 BTO.该成果使得传统无机金属氧化物在压电领域的垄断地位被打破,而且解决了 130 年来分子材料压电性不足的难题,为分子材料在诸多领域的应用奠定了研究基础,如机电-转换、超声换能、声探测,声检测等.