通过外部刺激操控铁电体中的域结构为新一代电子器件提供了一条引人入胜的途径。然而,由于缺乏对铁电体对不同物理刺激的双稳态响应的了解,多通道控制铁电域仍然是一个挑战。
本文中,
中国科学院福建物质结构研究所孙志华等人
定制了一系列钙钛矿铁电体 (CnH2n+1NH3)2(CH3NH3)2Pb3Br10(n=2-7),通过调节有机间隔基的链长,其居里温度在较宽的温度范围内(ΔT=74 K)得以调控。值得注意的是,n=7 的成员是一种室温铁电体,具有双稳态特性,从而可以通过四个通道(即热、应力、光和电场)操控域。
这种应力切换域的非易失性记忆行为在杂化钙钛矿铁电体中前所未见。这种域的操控揭示了其铁电序的独特双稳态,为未来定制电有序材料以实现智能器件应用提供了新的思路。
文章亮点总结
室温铁电体的定制:
通过调节有机间隔基的链长,成功定制了一系列钙钛矿铁电体,其中 n=7的成员表现出室温铁电性,居里温度为 302 K,具有显著的双稳态特性。
多通道域操控:
该铁电体可以通过热、应力、光和电场四种外部刺激进行域操控,展示了其在多通道控制中的潜力,尤其是在非易失性存储器中的应用。
优异的抗疲劳性能:
该铁电体在电场下的极化切换表现出优异的抗疲劳性能,经过约 107 次循环后仍保持稳定,展示了其在长期使用中的可靠性。
Haojie Xu, Wuqian Guo, Yi Liu, Yu Ma, Qingshun Fan, Liwei Tang, Wenjing Li, Huaimin Ni, Junhua Luo, Zhihua Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202501238.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202501238
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