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鐵電材料因在光電方面的應(yīng)用而受到廣大科研人員的關(guān)注。鐵電體中對稱性破缺引起的自發(fā)極化有利于光生載流子的分離,從而產(chǎn)生優(yōu)異的光電導(dǎo)和光伏性能。因此,研究鐵電材料中光與物質(zhì)的相互作用(雙光子光學(xué)吸收)具有重要意義。傳統(tǒng)無機鈣鈦礦鐵電材料的雙光子吸收系數(shù)一般較小,有機-無機雜化鈣鈦礦的發(fā)展為設(shè)計新型具有優(yōu)異雙光子吸收性能的鐵電體提供了新思路。 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室無機光電功能晶體材料課題組研究員羅軍華團(tuán)隊通過引入混合有機胺陽離子,構(gòu)筑了二維雙層鈣鈦礦無機有機雜化鐵電體。研究發(fā)現(xiàn),該化合物中無機八面體扭曲和有機陽離子的有序無序化協(xié)同誘導(dǎo)了該化合物的鐵電自發(fā)極化;同時,該化合物展現(xiàn)了室溫以上的居里溫度(322K)和明顯的鐵電自發(fā)極化。與福建物構(gòu)所功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與組裝院重點實驗室研究員陳學(xué)元課題組、中科院上海光學(xué)精密機械研究所研究員王俊課題組的進(jìn)一步合作研究發(fā)現(xiàn),該層狀鐵電材料表現(xiàn)出良好的雙光子吸收,具有高達(dá)5.76×103cm·GW-1的雙光子吸收系數(shù)。該研究為設(shè)計具有優(yōu)異雙光子吸收性能的鈣鈦礦鐵電體提供了一種新的設(shè)計策略,進(jìn)一步拓展了鐵電體光學(xué)非線性吸收應(yīng)用領(lǐng)域的研究。 相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上,第一作者為副研究員李麗娜。該研究得到了國家“杰出青年”基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項、中科院海西研究院“團(tuán)隊百人”項目及“春苗人才”專項、國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金等的資助。 |