近日,我院龙腊生教授、赵海霞博士课题组在分子基磁电薄膜研究方向取得新进展,文章以“Room-Temperature Magnetoelectric Coupling in Electronic Ferroelectric Film based on [(n-C3H7)4N][FeIIIFeII(dto)3] (dto = C2O2S2)”为题发表于《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2021, DOI: 10.1021/jacs.1c00601)。
磁电材料由于具有磁极化和电极化双重特征,并且磁/电互控,因此在能量传感、信息存储等领域具有广阔的应用前景。为了满足功能器件低功耗、高密度、集成化的发展要求,磁电材料薄膜的开发十分重要,是实现其应用的关键环节之一。
龙腊生教授课题组利用分子基材料的优势,基于电子转移化合物[(n-C3H7)4N][FeIIIFeII(dto)3] (dto = C2O2S2)巧妙的设计了电子铁电体薄膜,仅在室温800 Oe的磁场下就观察到了铁电畴的重新分布。该工作的创新之处在于:(1) 从低温50 K~室温,电子运动诱发的铁电极化始终存在。(2) 利用化合物的二维结构特征,制备了择优取向的薄膜样品,表征了铁电各向异性,为器件的制备提供了基础。(3) 800 Oe磁场下,铁电畴重新分布,展现出强烈的室温磁电耦合效应。
该工作为在室温下实现磁场控制电极化提供了一种有效的策略。这为磁电耦合进一步发展提供了良好开端,对于构建新型器件具有重要的指导意义。
该研究工作由我院龙腊生教授和赵海霞博士共同指导完成,2018级博士研究生刘晓林和王宾为共同第一作者,物理科学与技术学院董新伟老师为共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金(项目批准号:92061107、21431005、21571150)和中央高校基本科研业务费(项目批准号:20720180030)等项目的资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00601