世界首例“無金屬鈣鈦礦型鐵電體”材料問世

柔軟似皮膚的光電器材、極端細微的納米機器人，這些看似有些夢境的技能，將因世界首例“無金屬鈣鈦礦型鐵電體”材料的問世而變?yōu)閷嵺`。

7月13日，東南大學熊仁根團隊、游雨蒙課題組在“分子鐵電材料”領域再次獲得重要研究進展，他們初度發(fā)現(xiàn)無金屬鈣鈦礦型鐵電體，為鈣鈦礦這一重要的材料家族增添了新的成員，相關研究結果于13日在《科學》雜志在線宣告。

常見的鈣鈦礦材料主要有兩種，無機鈣鈦礦和有機—無機雜化鈣鈦礦。從打火機到航天飛機等先進設備都需求這類材料的運用。但這兩類鈣鈦礦材料均帶有金屬元素，加大了其加工、制備的困難。甚至，某些金屬元素(比方鉛)會構成嚴峻的環(huán)境問題。

多年來，人們一直在尋找鈣鈦礦家族中的第三類——全有機鈣鈦礦材料，即無金屬鈣鈦礦。東南大學的分子鐵電團隊經(jīng)過多年攻關，運用帶電分子集團替代無機離子，成功制備出一大類算計23種全有機新式鈣鈦礦材料。

由于沒有金屬元素，無金屬鈣鈦礦材料將具有柔韌性、易加工、低能耗，低污染等特質，其內(nèi)在的有機組成能為該材料帶來更廣泛的運用前景。

值得一提的是，團隊還合成了4種材料的左手對映體、右手對映體及外消旋化合物，并別離證明了它們的鐵電性?，F(xiàn)在，左手性、右手性和無手性的化合物一同具有鐵電性的比方還未有過相關報導。這類材料也將在數(shù)據(jù)存儲、光量子通訊等領域中獲得更寬廣的運用前景。