5月26日，美國《Science》雜志在Editors’ Choice欄目（《Science》，Volume 356, Issue 6340）中以“Perovskite ferroelectricbond-switching”為題對我?；瘜W(xué)學(xué)院張偉雄副教授團隊關(guān)于分子鐵電材料方面的最新研究成果（發(fā)表于《J. Am. Chem. Soc.》2017年139卷，論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b01334；《Science》報道原文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/356/6340/817.7）進行了點評報道，認為該研究工作不僅利用新的鐵電相變機理實現(xiàn)了一例性能優(yōu)越的高溫多軸鐵電體進而獲得了可實用的鐵電薄膜，而且展示了如何利用較弱的配位鍵在分子晶體中實現(xiàn)傳統(tǒng)無機材料難以實現(xiàn)的涉及“配位鍵斷裂與重組”的結(jié)構(gòu)相變，為開發(fā)新型分子材料打開了新的大門。據(jù)了解，《Science》雜志在Editors’ Choice欄目介紹其他學(xué)術(shù)刊物的成果數(shù)量非常有限，其中來自中國作者的成果更為罕見。
《Science》雜志Editors’ Choice欄目點評我?；瘜W(xué)學(xué)院張偉雄副教授團隊的最新研究成果
鐵電材料兼有鐵電性、熱釋電性、壓電性、介電性以及非線性光學(xué)效應(yīng)等重要特性，可用于制作信息存儲、紅外探測、換能器等各類重要基礎(chǔ)元器件，是當前功能材料中非?；钴S的研究領(lǐng)域之一。順電相與鐵電相之間的結(jié)構(gòu)相變是開發(fā)鐵電材料的重要基礎(chǔ)，自1921年發(fā)現(xiàn)首例鐵電體以來，開發(fā)鐵電材料的結(jié)構(gòu)相變都屬于“有序無序型”或“位移型”機理。相比于這兩類常見機理，涉及“化學(xué)鍵的斷裂與重組”的重構(gòu)型結(jié)構(gòu)相變由于需要克服較大的能壘，在無機材料中往往需要通過外加極端高壓來實現(xiàn)，因此顯得非常稀少，這個瓶頸極大地阻礙了包括鐵電材料在內(nèi)的相關(guān)功能材料的探索。
分子鈣鈦礦型鐵電體[(CH3)3NOH]2[KFe(CN)6]中涉及配位鍵斷裂與重組的結(jié)構(gòu)相變，典型的電滯回線及微觀鐵電疇的極化反轉(zhuǎn)
張偉雄副教授與合作者通過巧妙的分子設(shè)計與晶體工程成功合成了一例分子鈣鈦礦型鐵電體[(CH3)3NOH]2[KFe(CN)6]，它可以表現(xiàn)出傳統(tǒng)無機鈣鈦礦化合物難以實現(xiàn)的涉及配位鍵斷裂與重組的鐵電相變。這種劇烈的結(jié)構(gòu)相變使該化合物具有十二重鐵電極軸（多于鈦酸鋇），居里溫度為402K（高于鈦酸鋇）。他們進一步發(fā)現(xiàn)該化合物可通過簡單溶液旋涂方法制備成具有良好性能的鐵電薄膜，其極化反轉(zhuǎn)的頻率高達5kHz，微觀鐵電疇可在偏置電壓下進行可逆極化反轉(zhuǎn)，有望代替無機鐵電體用于制作下一代柔性鐵電元器件。
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（項目編號：21290173，21427801，91422302，21671202）和廣州市珠江科技新星等項目的資助，得到了化學(xué)學(xué)院陳小明教授和東南大學(xué)熊仁根教授的大力合作與支持。在上述基金資助下，張偉雄副教授課題組近年來在ABX3分子鈣鈦礦化合物的研究中取得了系列重要成果（例如：《Angew. Chem. Int. Ed.》2015, 54, 914；《Adv. Mater.》2016,28, 5886；《Chem. Commun.》2015, 51, 15641；《Chem. Commun.》 2014, 50, 1989等等），多篇論文得到了包括《Nat. Rev. Mater.》等權(quán)威期刊的引用和點評（《Nat. Rev. Mater.》2017, 2, 16099），并受邀為國際知名期刊撰寫綜述（《CrystEngComm》2016, 18, 7915），目前在分子鈣鈦礦化合物的結(jié)構(gòu)相變及其介電開關(guān)、非線性光學(xué)開關(guān)、鐵電材料等領(lǐng)域取得了具有鮮明特色的科研成果。
