【摘 要】
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近年来,分子铁介电可逆相变材料因其设计合理、机械柔韧性好、结构多样性、重量轻、环境友好和易于合成等优点而备受关注。对这类材料的研究兴趣不仅仅在于上述优点,而且还在于它们在能量与数据存储器、信号处理器、传感器、驱动器、可切换介电器件和非线性光学器件等众多领域的前瞻性技术应用。本论文通过溶液法成功地合成了八例高温相变的多功能型铁介电晶体,通过一系列丰富的表征手段,对化合物的结构、热力学性质、光学性能以
【基金项目】
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国家自然科学基金（Grant Nos.21761013,21671086,21461010和21471070）；
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近年来,分子铁介电可逆相变材料因其设计合理、机械柔韧性好、结构多样性、重量轻、环境友好和易于合成等优点而备受关注。对这类材料的研究兴趣不仅仅在于上述优点,而且还在于它们在能量与数据存储器、信号处理器、传感器、驱动器、可切换介电器件和非线性光学器件等众多领域的前瞻性技术应用。本论文通过溶液法成功地合成了八例高温相变的多功能型铁介电晶体,通过一系列丰富的表征手段,对化合物的结构、热力学性质、光学性能以及铁介电性质等展开了研究与分析。本文主要内容如下:（1）以柔性2-（2-氯苯基）乙胺有机胺为有机阳离子配体,通过合理替换无机骨架中的中心金属阳离子,成功合成了三例有机-无机杂化化合物[Cl-C6H4-（CH2）2NH3]2Cu Br4（1）,[Cl-C6H4-（CH2）2NH3]2Cd Br4（2）和[Cl-C6H4-（CH2）2NH3]3Sb Br6（3）,分别在355 K/335 K/368 K发生高温可逆的结构相变。随着金属阳离子的替换,晶体结构的维数,晶体的晶系,相变温度T以及热稳定性等经历了显著的变化。特别是,化合物1表现出光学性能,其发光强度随着温度变化而改变,荧光寿命长达55.46μs。（2）通过对无机骨架的合理调节与修饰,无机阴离子由[Cu Cl4]2--[Cd Cl4]2--[Bi Cl5]2-转变,引入柔性的2-（4-甲氧基苯基）乙胺,成功地合成三例不寻常高温相变的化合物[H3CO-C6H4-（CH2）2NH3]2Cu Cl4（4）,[H3CO-C6H4-（CH2）2NH3]2Cd Cl4（5）和[H3CO-C6H4-（CH2）2NH3]2Bi Cl5（6）,在385 K/390 K/409 K经历可逆的结构相变。无机骨架中心金属阳离子由元素周期表从左往右的变化过程中,即Cu2+-Cd2+-Bi3+,不仅化合物的维度降低,而且其相变温度呈现出逐渐递增。此外,熵变,热稳定性以及介电性能等都发生了显著的改变。（3）通过对有机阳离子的合理调节与修饰,即对有机胺上氟原子位置的替换,成功地构筑了两例新颖的定子-转子型冠醚包合物[（C6H5NF3）（18-crown-6）][BF4]（7）;（8）。室温下化合物7结晶于P21/c中心对称空间群,经过苯环上的氟原子位置调节后化合物8则是结晶于铁电空间群Pca21,它们分别在364 K/348K附近经历了高温可逆相变。化合物7表现强的荧光发射,其荧光寿命长达43.998μs。化合物8室温下具有优异的铁电性能和非线性二次谐波响应,其饱和自发极化率高达4.06μC/cm~2,为第一个铁电体罗谢尔盐（0.25μC/cm~2）的16倍左右。
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