福建物构所等分子基非线性开光相变晶体材料研究获新进展

分子运动引起的相变晶体材料具有广泛的应用，尤其是介电可调的相变化合物可用于数据通信、信号处理和传感、可擦写的光学数据储存等。非线性开关材料指的是能实现非线性行为改变如开和关的一类材料，寻找能够实现可逆的大的对比度的非线性固体开关材料是材料科学研究的热点和前沿。在科技部973计划、国家自然科学优秀青年基金、中科院“百人计划”等项目的支持下，福建物构所中科院光电材料化学与物理重点实验室罗军华研究小组利用分子基相变晶体材料在相变过程中诱导分子极化的产生，从而引起物质倍频效应的产生，实现非线性倍频性能的可逆开关。通过变温单晶衍射、差热/热重、变温介电和变温粉末衍射，以及和中科院武汉物理与数学研究所邓风研究团队合作利用变温磨角固体核磁，揭示了分子固体材料的可逆相变及其极化的诱导产生和倍频效应的开关机制，相关研究成果发表在《Adv. Mater.》(2013, DOI: 10.1002/adma.201301685)上，该分子基非线性开光相变晶体材料的发现及其微观结构机制的研究将为新型分子基非线性开关材料的合成和设计提供新的思路，促进相关晶体材料的研究和发展。最近该研究小组在分子基铁性相变晶体材料，介电可调相变材料等分子基光电材料取得了系列进展（J. Mater. Chem. C, 2013, 2561; J. Mater. Chem. C, 2013, 2906; Cryst. Growth Des., 2013, DOI:10.1021/cg4004565；Cryst. Growth Des., 2013, 13, 2081; RSC Adv., 2013, DOI:10.1039/C3RA40247A）。

此前，该研究小组还合成了基于手性基元和“分子马达”基元的新颖分子基铁电相变晶体（Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 3871）、利用大的共轭基元合成了一种分子基介电可调相变晶体材料（Adv. Funct. Mater., 2012, 22, 4855）。