【东大新闻网11月14日电】（通讯员 潘强）近日，东南大学化学化工学院游雨蒙教授团队在国际顶尖学术期刊《Advanced Materials》上发表了题为《新型分子多铁材料中压电性的应变诱导可调增强》（Strain-Induced Tunable Enhancement of Piezoelectricity in a Novel Molecular Multiferroic Material）的研究性论文。该论文首次报道了新型分子多铁材料中的应变工程，材料的压电性能在2.0%的应变诱导下获得了10倍提升。
多铁材料是指在同一相中表现出多种初级铁性序的材料。它们的磁化、极化或形变可通过外部刺激（如磁场、电场或应力）进行切换。铁磁、铁电和铁弹共存的多铁性材料对研究人员具有特别的吸引力，有望在多态数据存储设备、传感器、换能器和能量采集器中得到应用。其中，分子多铁材料作为一类性质优异的多铁材料，具有灵活性、轻便性、低毒性、结构多样性、化学可调性和溶液加工能力等优点，拥有广阔的应用前景。长久以来，多铁材料的研究主要集中在钙钛矿型材料上，对分子多铁材料的研究仍然相对有限。因此，迫切需要创新性地建立一个新的平台，以研究和开发应力、电场和磁场之间的耦合与相互作用。近年来，熊仁根院士历经数十年的潜心研究和不懈探索，开创性地提出了“铁电化学”学科理论体系，对分子铁电体的设计、合成、调控和机理进行了科学阐明。这标志着分子铁电体的研究进入了具有理论指导的理性设计与可控合成的新阶段。
基于铁电化学设计策略，本项目精准设计合成了一种新型有机−无机杂化分子多铁材料，该材料经历反铁磁、 铁电和铁弹相转变。值得注意的是，在2.0%的应变下，压电响应增加了10倍，而铁电极化的矫顽场减少了50%。我们采用密度泛函理论预测，在应变工程下的大压电响应的机制与阳离子旋转和稳定相与亚稳相之间的相变有关。这项研究为开发分子多铁材料及未来微电子设备在能量转换方面创造了一个新的范式。
东南大学化学化工学院博士生潘强、熊昱安和沙泰廷为论文共同第一作者，东南大学教授游雨蒙，东南大学至善博士后胡慧慧、姚婕为本文共同通讯作者，东南大学为论文第一通讯单位。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划、江苏省自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金面上项目、中央高校基本科研业务费和南京大学配位化学国家重点实验室开放基金等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202410585
供稿：化学化工学院
（责任编辑：周子琪 审核：宋健刚）
