铁电材料因其在光电方面的应用受到广大科研工作者的关注,铁电体中对称性破缺引起的自发极化有利于光生载流子的分离,从而产生优异的光电导和光伏性能,因此研究铁电材料中光与物质的相互作用(双光子光学吸收)很有必要性。传统无机钙钛矿铁电材料的双光子吸收系数一般比较小,有机-无机杂化钙钛矿的发展为设计新型具有优异双光子吸收性能的铁电体提供了新思路。 中科院福建物构所罗军华课题组在国家自然科学杰出青年基金和中科院青促会会员李丽娜副研究员主持的国家自然科学青年基金等项目资助下,通过引入混合有机胺阳离子构筑了二维双层钙钛矿铁电体。研究发现,该化合物中无机八面体扭曲和有机阳离子的有序无序化协同诱导了该化合物的铁电自发极化;同时,该化合物展现了室温以上的居里温度(322K)和3.8μCcm−2的自发极化。此外,该层状铁电材料表现出良好的双光子吸收,具有5.76 × 103cmGW−1 的双光子吸收系数。该工作为设计具有优异双光子吸收性能的钙钛矿铁电体提供了一种新的设计策略,进一步拓展了铁电体光学非线性吸收应用领域的研究,相关的结果最近以通讯的形式发表在《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.,2018,10.1021/jacs.8b04014)上。 此前,团队在钙钛矿铁电及相关相变晶体材料的结构设计、性能调控及光电性能研究等方面并取得了系列进展(Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1705467;J. Am. Chem. Soc.,2017,139, 15900;Angew. Chem., Int. Ed.,2017, 56,12150;Angew.Chem., Int. Ed.,2016, 55,6545; Angew. Chem., Int. Ed., 2016, 55, 11845; J. Phys. Chem. Lett., 2017, 8,2012; Chem. Mater., 2017, 29, 3251; Laser Photonics Rev., 2018, doi.10.1002/lpor.201800060)。
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