南昌大學本科生團隊發《JACS》：首次實現高溫多軸分子鐵電體的精準設計

導讀

近日，南昌大學本科生在國際頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》上以“Directional Intermolecular Interactions for Precise Molecular Design of a High-Tc Multiaxial Molecular Ferroelectric”（通過分子間作用導向實現高溫多軸分子鐵電體的精準設計）為題發表論文。

論文

本文是在南昌大學國際有序物質科學研究院、高等研究院、化學學院的協同指導下，由南昌大學高等研究院本科生楊陳凱、陳旺楠、丁燕婷、王靜、饒崟共同完成。論文報導的是通過分子基團的修飾，首次實現了高溫多軸分子鐵電體的精準設計。

高等研究院學生在學習、討論

分子鐵電為跨學科研究方向，涉及到的學科包括化學、材料、物理、電子等，是目前最熱門的研究課題。自2018年9月，高等研究院午間舉辦學術沙龍開講多軸分子鐵電體的報告後，該學院本科生對分子鐵電產生了濃厚的興趣。在通過個人興趣申報以及學院選拔後，形成了由楊陳凱同學為負責人的挑戰杯團隊，研究課題為多軸分子鐵電體。

團隊成員在實驗室合影

該團隊對科研有極大的熱情，並投入了大量的時間，利用課餘、週末甚至國慶假期，開展一系列研究工作，期間受到國際有序物質科學研究院老師的大力幫助。

通過分子基團修飾把非鐵電分子[Q]ClO4變成鐵電分子[3-氧代奎寧]ClO4

歷經數月的研究，該團隊以居里對稱性原理和諾埃曼原理為指導，基於分子設計和晶體工程思想，通過對奎寧的3號位進行基團修飾，得到了高溫分子鐵電體[3-氧代奎寧]ClO4，成功地實現了對多軸鐵電分子的精準設計，並利用電滯回線測量和二階倍頻測試（SHG）等對鐵電性進行了充分表徵，研究發現該分子鐵電相變溫度高達457K，並且具有6個等同的分子鐵電軸。

[3-O-Q]ClO4分子的鐵電相關測試

這項研究中準球型分子和氫鍵導向作用設計鐵電分子的思想，給多軸分子鐵電體的發現開啟了新篇章，也將大力推動更多功能性分子鐵電材料的持續開發。

來源 | 南昌大學（ID：ncdxncu）