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近年来,由于铁电材料在信息存储、红外传感、通讯以及压电传感等方面的重要应用而倍受人们青睐,大部分铁电材料都有相变特征,即在相变点附近,出现明显热力学性质的异样和介电异样。为了找寻具有相变的铁电材料,本文介绍了以对碘苯胺和胺苯基醚为原料合成的几种具有可逆相变的有机分子离子化合物的制备、表征、结构及热力学性质和介电性质。
(C6H8NI)+·Br-(1)的DSC测量表明,加热在149.5K,冷却在148.75K时出现可逆异样峰,由ΔS=R1nN,计算N=1.05>1,较宽的热滞后(0.75K)和λ-峰型确认了该化合物具有有序-无序型一级相变。介电常数测量显示在150K附近出现一斜坡异样,进一步证明其相变的存在。(CaH12ON)+·I-(2)高温相和低温相(103K)分别结晶在P21／c和P21空间群,随着温度降低,晶胞长度c轴和晶胞体积减半,确认了该化合物相变的存在。DSC表明加热在157.9K和冷却在157.0K都出现可逆异样峰,由ΔS=R1nN,计算N=1.096>1,较宽的热滞后(0.9K)和λ-峰型确认了该化合物具有有序-无序型一级相变。同时介电常数测量在157K附近出现斜坡异样,更验证了相变的存在。[C8H12NO(C12H24O6)]+·ClO4-(3)高温相和低温相(93K)分别结晶在P21／c和P21／n空间群,随着温度降低,晶胞长度α轴和晶胞体积在164K附近加倍。DSC测量显示加热在163.3K,冷却在159.7K时出现尖峰,由ΔS=R1nN,计算得N=2.76>1及很宽的热滞(3.6K)、峰形、晶胞参数的突变印证了该相变为有序-无序型一级相变。介电测量没有出现异样,可能是由于该相变为一非铁电-顺电型相变,化合物随温度变化并无明显偶极改变。
同时还简单介绍了以胺苯基醚为原料合成的其它有机分子离子化合物(C8H12NO)+·ClO4-(4)、[C8H12NO(C12H24O6)]+·BF4-(5)、[C8H12NO(C12H24O6)+.PF6-(6)和[C7H10NO(C20H24O6)]+·BF4-(7)的制备、结构及介电性质,研究表明该四种化合物不具有相变行为。
最后还介绍了[C8H12NO(C12H24O6)+.H2PO4-·2H3PO4·2.5H2O(8)和[C7H10NO(C12H24O6)+.H2PO4-·2H3PO4(9)的制备、结构和热力学性质及其氘代化合物的介电氘代效应。