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铁电体因其出色的介电性,压电性,铁电性和非线性光学性能在信息存储,红外探测和光学器件等领域得到了广泛的应用。其中,无机陶瓷材料BTO和PZT由于其出色的铁电性和机械强度在相关领域占据了主导地位。然而,在高温烧结上述无机陶瓷材料的过程中,不可避免地会释放有毒有害的重金属元素。分子基铁电材料因其结构可调和易于制备的特点在近些年得到了快速的发展,有望解决日益严重的能源环境问题并成为无机铁电材料的有力补充。在有机-无机杂化铁电材料的设计中,除了构筑极性的晶体结构外,如何提高铁电相变温度,增加极轴的数量以及实现铁电体的多功能化成为了新的挑战。通过精准的分子设计和晶体工程,本论文合成了三个有机-无机杂化铁电体,通过一系列表征手段对其铁电性及其他物理性质进行探讨研究。(1)第二章中,以准球型分子三乙烯二胺(dabco)为构筑单元,以dabco作为桥连配体,在一个氮原子上引入有机取代基甲基,氟甲基和乙基,在另一个氮原子上引入金属卤化物碘化锌。在引入乙基实现了晶体对称性的较大改变后进行了H/F替换,晶体结构由中心对称结构转变为非中心对称的极性结构。热力学分析,变温倍频以及变温粉末X射线衍射确定了其相变温度和结构特征。通过Hirshfeld表面分析确定F原子所导致的较强的分子间作用力和较重的碘原子是导致高相变温度的原因。电滞回线测试和PFM测试确定了其多极轴铁电性,符合Aizu符号4/mmm Fmm2的特征。综上,我们成功地设计合成了具有最高相变温度(TC=540 K)的多极轴分子铁电材料[FEtdabco]Zn I3。(2)第三章中,通过将精准修饰过的准球型分子[RQ]+(R=H,Me,Et,FEt,Q=quinuclidine)引入具有高效光致发光性能的A2Mn Br4体系中。精准的分子修饰不仅实现了由中心对称结构向极性结构的转变,诱导出了高温铁电性(TC=378 K,Ps=1.8μC/cm2),而且调控了Mn…Mn之间的距离进而将光致发光量子产率PLQY从38.7%增加到了83.65%。该工作为高效设计具有出色光发射性能的铁电体提供思路。(3)第四章中,通过修饰无机骨架,将相对较轻的Cl/Br原子替换为相对原子质量更大的I原子,成功地降低了晶体的无序程度。相对有序的状态有利于增强F原子导致的较强的分子间作用力。[FEt Q]2Co I4在室温下结晶极性的mm2点群,在383 K经历了Aizu符号为4/mmm Fmm2的铁电-顺电相变。用其阶梯状的介电异样证实其具有作为介电开关材料的可能。通过紫外分析以及理论计算研究了其能带结构,证实其为Eg=3.25 eV的直接带隙半导体。综上所述,本文通过合理的分子修饰,综合考量有机无机组分的性质,对具有出色铁电性的分子铁电材料的设计及其性质进行了研究探讨。铁电性之外的物理性质的引入及有效调控有利于推动有机无机杂化铁电材料的多功能化,为未来分子铁电材料的器件化提供了可能。