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鐵電體，作為具有可切換自發(fā)極化的電介質(zhì)材料，在智能信息化時(shí)代具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，集成或耦合光致發(fā)光特性的多功能鐵電體，在涉及多級(jí)信息存儲(chǔ)和多功能傳感器等新型光電子應(yīng)用中扮演著重要的角色。尤其是具有較長(zhǎng)時(shí)間尺度的余輝發(fā)射與鐵電體的集成或耦合，有望在此基礎(chǔ)上取得突破性的進(jìn)展和嶄新的應(yīng)用。然而，在單一材料中實(shí)現(xiàn)具有鐵電性、反鐵電和長(zhǎng)余輝發(fā)射等多種功能特性仍是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一挑戰(zhàn)，本研究工作對(duì)一維鈣鈦礦(3-pyrrolinium)CdBr3（3-pyrrolinium = 3-吡咯啉）進(jìn)行有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)骨架上的鹵素進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)控得到了(4-MePD)CdCl3（4-MePD = 4-甲基哌啶）。首次在有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鐵電/反鐵電體系中實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的余輝發(fā)射（117.11 ms）和居里溫度的顯著提升（114.4 K）。系統(tǒng)地闡明了其強(qiáng)氫鍵作用及限域效應(yīng)抑制了激子的非輻射躍遷為長(zhǎng)壽命余輝發(fā)射的實(shí)現(xiàn)起到了關(guān)鍵性的作用。這一工作成功彌補(bǔ)了長(zhǎng)余輝鐵電體研究領(lǐng)域的空白，有望推動(dòng)相關(guān)研究領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。

浙師大分子鐵電團(tuán)隊(duì)，始終圍繞分子基鐵電材料的設(shè)計(jì)與應(yīng)用開(kāi)展研究，近期在鍺基鈣鈦礦（Nat Commun 2023, 14, 2863.）、機(jī)器學(xué)習(xí)加速二維雙鈣鈦礦材料合成（Nat Commun 2024, 15, 138.）和有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料中相變與熒光猝滅耦合的研究中（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202313590.）取得了一系列重要進(jìn)展。這項(xiàng)工作是繼上述研究工作基礎(chǔ)之上，在有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鐵電/反鐵電長(zhǎng)余輝發(fā)射研究領(lǐng)域取得又一新進(jìn)展。

浙師大為該論文第一單位和通訊單位，化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院“雙龍學(xué)者”特聘教授張志旭博士、2021級(jí)碩士研究生倪皓飛以及南京工業(yè)大學(xué)王鶴博士后為共同一作。該論文工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金的資助。