基于金属卤化物的有机—无机杂化化合物的结构及介电性质研究

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与传统无机介电、铁电材料相比,有机-无机杂化化合物由于具有便于制备、易于加工处理、机械灵活性好和无重金属污染等优势,引起广泛关注。以寻找新型介电、铁电晶体材料为目标,设计、合成了一系列新型有机-无机杂化晶体材料,并对它们的结构和介电性质进行测试和研究。在本文中,以类季胺盐和环胺类化合物为原料,将其与金属卤化物进行杂化,得到了十种新型有机-无机杂化化合物:[TMAA]3[Bi2Cl9](1)、[C6H14N][CdCl3](2)、[C6H15NBr]2[CdBr4](3)、[C6H15NBr]2[ZnBr4](4)、[C8H20NO2]2[Sb2Cl8](5)、[C7H11N2]2[Cd3Cl8](6)、[C17H39O7N3][CdCl4](H2O)(7)、[C5H7N3Cl]3[Sb2Br9](8)、[C10H24N2][CuCl4](9)、[C10H24N2][CdBr4](10)。测试了这十种化合物的晶体结构和介电性质。其中有机离子弹性晶体1在高温下发生线性/螺旋桨/球型的可逆结构相变,其介电常数在相变点附近呈双稳态,具有阶梯状变化,具有少见的多轴特性。离子共晶化合物8在低温下发生可逆结构相变,其中阴离子作为定子,阳离子作为钟摆类转子,其在有序/无序间的转变引起了结构相变。其介电常数在相变点附近呈阶梯状变化,具有介电双稳态特性。其中阳离子在高、低温间的结构变化和DSC测试结果都说明了化合物1和8存在结构相变。我们对其他几个化合物也进行了测试和研究,但不同的是,它们并不存在结构相变。
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