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登錄室溫的案例
:有機長余輝室溫磷光研究新進展
近日,華東理工大學費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心的田禾院士、馬驤教授團隊在純有機室溫磷光研究領域的研究取得了新突破,提出了一種基于引入微量“三線態陷阱”添加組分作為缺陷促進其引起的電荷再結合的機理、通過能級匹配的雙組分摻雜實現高效長余輝室溫磷光的新策略,相關研究成果已在線發表于Science Advances (2021, 7, eabf9668)。
圖1:向有機晶體中摻入微量“添加劑”構建雙組分純有機室溫磷光體系
純有機室溫磷光因其長發光壽命,長發射波長和大Stokes位移而在成像,信息加密防偽和OLED領域有著重要作用,然而,在有機合成過程中往往會產生微量的副產物。研究團隊最近發現無論是實驗室合成還是購買的1-溴苯基咪唑(1BBI)因為含有微量的副產物DMIQI而產生明顯的長余輝室溫磷光,而純的單一組份是沒有室溫磷光的,這不僅提示在有機室溫磷光研究中需要格外注重染料化合物的純度,而且啟發了一種有效的室溫磷光體系的設計策略,即使用微量有機化合物作為“添加劑”摻入到基質中產生因“添加劑”種類不同而壽命色彩各異的室溫磷光,隨后,篩選出七種有機小分子“添加劑”,在添加到1BBI或者無重原子的二咪唑基苯基質中均能產生有效室溫磷光。室溫磷光量子產率最高達74.2%,室溫磷光壽命最長達430ms。分析發現,該雙組分室溫磷光來源于“三線態陷阱”添加組分三線態的輻射發光,而基質材料通過與“添加劑”間的電子轉移產生了電荷分離態進而電子復合促進三線態的生成。
展開 :刺激響應有機室溫磷光材料及其余輝顏色調節
有機室溫磷光材料由于其低毒性、長發光壽命和大斯托克斯位移等優點在近幾年受到了極大的關注。特別是與短壽命的熒光材料相比,其肉眼可見的長余暉發光更有利于其發展成為刺激響應材料。盡管如此,關于刺激響應性室溫磷光材料的探索仍處于初級階段。
近日,李振教授團隊在刺激響應性的純有機室溫磷光研究方面取得突破。他們通過將磷光發色團DPP-BOH與聚合物基質PVA在水溶液中共價連接,得到了一種新型的刺激響應性室溫磷光材料。由于芳基硼酸和聚乙烯醇之間形成B-O共價鍵以及PVA鏈間的氫鍵相互作用提供的剛性環境,所制備的聚合物薄膜表現出超長的室溫磷光,壽命達2.43 s,磷光量子產率為7.51%。有趣的是,水分子會破壞相鄰PVA鏈間的氫鍵,從而改變該系統的剛性。因此,該薄膜的室溫磷光特性對水、熱刺激非常敏感。進一步地,通過在該體系中引入另外兩種長波發射的熒光染料,聚合物薄膜的余輝顏色能夠通過能量轉移從藍色調節到綠色再到橙色,并同時兼具刺激響應特性。最后,基于這三種長余輝材料的水/熱刺激響應、多色調控以及完全水溶液處理等特點,它們被成功地應用于信息防偽、絲網印刷和指紋記錄等領域。相關研究結果以“Completely Aqueous Processable Stimulus-Responsive Organic Room Temperature Phosphorescence Materials: Design Strategy, Tunable Afterglow Color and Corresponding Applications”為題,發表在《Nature Communication》(Nat. Commun., 2022, 13, 347)上。
展開 討論有獎 | 室溫超導對各行業有多大影響?
最近,韓國一實驗室團隊表示,他們發現了全球首個室溫常壓超導材料——改性鉛磷灰石晶體結構(LK- 99),“所有證據都可以證明,LK-99是世界首個室溫常壓超導體。LK-99的誕生意味著室溫超導領域的重大突破,開啟了一個全新的歷史時代。”
此后,全國各地實驗室都投入了對此材料的驗證和復現中,其中華科大實驗室聲稱成功合成可磁懸浮的 LK-99 室溫超導晶體,已驗證邁斯納效應。很多人都說,室溫超導材料的出現,可能會引發第四次工業革命。
本周討論話題:你相信這次室溫超導材料的真實性嗎?如果被驗證可行并大量生產,室溫超導將會給各行業和人們的生活帶來哪些變化?
在評論區留下你的聲音,我們將在8月18日隨機從評論中選取五名用戶(點贊數越高幾率越大)分別送出技術鄰定制鑰匙扣、技術鄰VIP月卡、20元視頻優惠券、10元視頻優惠券、500金幣,參與活動的每人均可獲得100金幣。
展開 南京理工大學的傅佳駿教授團隊Angew:室溫自修復的玻璃態聚氨酯材料
該過程需要較高的分子運動能力,所以目前報道的室溫本征自修復材料大多數為水凝膠或者軟彈性體;分子鏈的動態性和流動性保證了材料的室溫自修復效果,但卻無法滿足材料應具備的強度和硬度。因此,亟待開發出能夠室溫自修復的剛性本征自修復聚合物材料。
近日,南京理工大學的傅佳駿教授團隊開發出一種新型的室溫自修復的玻璃態聚氨酯材料,很好的彌補了上述遺憾。雖然玻璃態聚合物的鏈段運動在室溫下被凍結(Tg>室溫),但比鏈段小的一些單元仍能運動(次級松弛),從而提供給聚合物超強的截面結合能力。鑒于此,該團隊向聚合物網絡中植入了大量的高密度氫鍵單元,這些氫鍵在斷裂后,能夠自由運動并重新結合。相應的材料在切斷后,室溫下按住斷面一分鐘左右就能重新結合,一小時左右就能恢復原有的機械強度。對材料的室溫自修復機理研究后證實,盡管室溫下聚合物的鏈段無法運動,然而聚合物內部大量的氫鍵基團卻可以自由的運動(次級松弛運動),聚合物斷裂面上大量的斷裂氫鍵的快速結合是其能夠室溫自修復的主要原因。
相關成果以“A Fast Room-Temperature Self-Healing Glassy Polyurethane”為題,發表在國際化學頂級期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上。徐建華博士和陳驕陽博士為第一作者。
近年來,圍繞本征自修復材料的設計合成及多功能應用研究,傅佳駿教授團隊取得了一系列的研究進展,相關成果在包括Angew. Chem. Int. Ed., Appl. Phys. Rev., Adv. Funct. Mater., Chem. Mater., J. Mater. Chem. A等國際高水平學術期刊上發表(Appl. Phys.
展開 
【科普】室溫固化環氧膠黏劑在各行各業的應用
室溫固化環氧膠黏劑是一種具有省時、省力、省工、節省能源、使用方便等一系列優點的膠黏劑,被應用到各行各業,例如:在航空,在一些大型的或細組分膠粘劑的機械和電子行業,飛機損傷,快速修復的民用建筑,橋梁,堤壩,修復和加強,農機維修,修復和保護文物,濕表面與水膠等。因此,發展速度非常快,數量大,成為環氧粘合劑的一個重要品種。
有專家將室溫固化環氧樹脂膠黏劑分為兩類:普通環氧膠黏劑和特種環氧膠黏劑在室溫固化。(如快速固化膠,UV固化膠粘劑)
室溫固化環氧膠黏劑特點:
1、由于室內溫度不加熱固化,固化工藝簡單,使用方便,無需硫化設備,節能,成本。
2、較高的粘接強度,耐熱性,耐腐蝕性,和電氣性能通常低于中等溫度和高溫固化劑的膠粘劑。尤其是熱電阻隨溫度的升高而迅速下降。長期使用溫度一般不超過80°C。
3、在室溫下使用的周期短。
4、固化時間通常是24小時到達合適的強度,3-7天達到最高強度,隨著溫度的變化。
5、具有成本低,使用方便,房間溫度較高,所以應用范圍廣,需求量大,是環氧膠粘劑品種最多。
室溫固化環氧膠黏劑的注意事項:
1、必須在室溫(15-40°C)固化。
2、具有高強度、耐熱性能和良好的使用適當的技術結合。
3、一般環氧膠粘劑應考慮降低成本。
4、室溫固化也應確保特定的性能。結構膠應提高粘接強度和耐久性;快速固化膠粘劑應進一步提高反應活性等。
環氧樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2771
展開 【科普】室溫固化環氧膠黏劑在各行各業的應用
室溫固化環氧膠黏劑是一種具有省時、省力、省工、節省能源、使用方便等一系列優點的膠黏劑,被應用到各行各業,例如:在航空,在一些大型的或細組分膠粘劑的機械和電子行業,飛機損傷,快速修復的民用建筑,橋梁,堤壩,修復和加強,農機維修,修復和保護文物,濕表面與水膠等。因此,發展速度非常快,數量大,成為環氧粘合劑的一個重要品種。
有專家將室溫固化環氧樹脂膠黏劑分為兩類:普通環氧膠黏劑和特種環氧膠黏劑在室溫固化。(如快速固化膠,UV固化膠粘劑)
室溫固化環氧膠黏劑特點:
1、由于室內溫度不加熱固化,固化工藝簡單,使用方便,無需硫化設備,節能,成本。
2、較高的粘接強度,耐熱性,耐腐蝕性,和電氣性能通常低于中等溫度和高溫固化劑的膠粘劑。尤其是熱電阻隨溫度的升高而迅速下降。長期使用溫度一般不超過80°C。
3、在室溫下使用的周期短。
4、固化時間通常是24小時到達合適的強度,3-7天達到最高強度,隨著溫度的變化。
5、具有成本低,使用方便,房間溫度較高,所以應用范圍廣,需求量大,是環氧膠粘劑品種最多。
室溫固化環氧膠黏劑的注意事項:
1、必須在室溫(15-40°C)固化。
2、具有高強度、耐熱性能和良好的使用適當的技術結合。
3、一般環氧膠粘劑應考慮降低成本。
4、室溫固化也應確保特定的性能。結構膠應提高粘接強度和耐久性;快速固化膠粘劑應進一步提高反應活性等。
展開 華理田禾院士、馬驤教授團隊《德國應化》:純有機室溫磷光材料領域研究新進展
純有機室溫磷光材料憑借其長壽命的發光、多樣化的設計和方便制備等特點有望在光電材料和生化領域得到廣泛應用。我校田禾院士、馬驤教授科研團隊在該研究領域取得了突破性進展,近日,《德國應用化學》以“Amorphous Pure Organic Polymers for Heavy-Atom-Free Efficient Room-Temperature Phosphorescence Emission”為題,在線報道了該團隊在純有機室溫磷光材料領域的研究工作。
迄今為止,已報道的室溫磷光材料多數為無機物或含貴金屬的有機配合物,往往價格高昂且毒性較大,難以實現大規模的工業制備,因此急需發展制備純有機室溫磷光材料。純有機分子的三線態激發態很容易通過熱力學振動等非輻射過程或接觸到猝滅因子如氧氣而失活,因而,純有機體系很難產生長壽命且具有高效量子產率的室溫磷光發射。目前,純有機室溫磷光體系的構建大多集中于高度有序的晶態結構或剛性基質包埋材料,但此類體系在制備固體薄膜發光器件方面仍面臨諸如重復性不佳和加工過程繁瑣等問題,進一步限制了該類材料的商業應用。
我校研究團隊通過將各種含氧官能團取代的苯基磷光單體與丙烯酰胺簡單二元共聚,非常便捷地制備了一系列具有高效室溫磷光發射的無定形態聚合物材料。此類無定形態材料因其超長的壽命和高效的量產可以通過肉眼觀察到發光現象,并且值得注意的是,該工作中利用氧原子上孤對電子促進的n–π*躍遷來提高系間穿越幾率,代替了該類體系中常見的鹵素重原子,實現了無重原子無定形態的室溫磷光發射。丙烯酰胺聚合物鏈之間的氫鍵交聯網絡既能固定磷光團來抑制其非輻射躍遷,也能提供微環境來隔絕猝滅分子,從而確保該體系能實現高效的室溫磷光發射。同時,由于體系中并未使用到鹵素重原子,使得三線態發光壽命大大增加,移除激發光源后發光現象仍可以持續5s。
展開 梳理:寧波材料所碳基納米發光材料室溫長壽命發射調控與應用方面系列進展
自2017年開始,結合傳統室溫磷光材料相關研究成果,他們推測,制備的碳點如果滿足以下條件則有望獲得長壽命發光性能:①碳點具有無定形或聚合物結構,這樣的結構可能作為基質對其包含的發光中心進行有效的隔離、固定,抑制非輻射過程;②碳點含有豐富的氧(C=O與OH)、氮(C=N與NH2)或鹵素(Br、I)官能團,這些基團一方面可以作為潛在的發光中心,同時又能形成有效的氫鍵或鹵鍵,進一步穩定激發三重態;③碳點包含B、N、P或鹵素等元素的摻雜,這些元素可以誘導產生更強的自旋軌道耦合作用,增強激發態的系間竄越能力,從而促進更多三重態的產生。
基于以上思路,課題組采用微波輻照加熱處理乙醇胺與磷酸水溶液的方法,獲得了具有超長壽命(1.46秒,肉眼可見超過10秒)室溫磷光發射的碳點。進一步研究表明,碳點的無定形結構、存在可產生顆粒內氫鍵基團及N, P元素摻雜可能是該碳點產生超長壽命室溫磷光的原因。這一工作實現了長壽命發光性能碳點的高效(轉化率約70%)、便捷(5分鐘微波加熱)、克級(2.8g)制備(如圖3)。相關研究結果近期發表在德國《應用化學》雜志上。
圖3 超長壽命室溫磷光碳點的高效、克級制備及其長壽命發光性能
文獻地址:Angew. Chem. Int. Ed. 2018, DOI: 10.1002/anie.201802441; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201802441
4.熒光至室溫磷光熱轉換性能及應用
與此同時,為了明確上述碳點體系長壽命室溫磷光的起因,通過分步加熱方法(180℃與280℃)實現了制備的碳點材料從熒光到長壽命磷光的轉變,并據此進一步研究了該類型碳點在制備過程中的結構變化及長壽命室溫磷光可能的產生原因。
展開 華東理工大學田禾院士、馬驤教授團隊Angew:有機室溫磷光材料研究新進展
:有機長余輝室溫磷光研究新進展
華東理工大學馬驤教授課題組AFM:高效室溫磷光和光激活型室溫磷光材料方面取得新進展
華東理工大學馬驤教授課題組在可調控多色有機磷光材料領域取得新進展
華東理工大學馬驤教授團隊Angew:在可調控室溫磷光材料研究領域新突破
華東理工大學的田禾院士、馬驤教授團隊綜述:構建無定形態有機室溫磷光材料的分子工程
華東理工大學馬驤教授團隊在有機室溫磷光材料研究領域新進展
華東理工大學田禾院士、馬驤教授團隊:純有機無定形態無重原子室溫磷光聚合物材料
華東理工大學田禾院士、馬驤教授團隊在有機超分子白光發射材料領域取得系列研究進展
華東理工大學田禾院士和馬驤教授科研團隊在純有機室溫磷光材料領域的研究工作取得了突破性進展
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展開 東華大學游正偉教授團隊AFM:實現熱固性彈性體室溫下可控溶解回收
據此,東華大學游正偉教授團隊設計開發了首個室溫下可控溶解回收的熱固性彈性體,并展示了其在可回收柔性電子器件領域的應用。
作者通過對彈性體基底材料的分子結構進行設計,調控DA交聯單元的可逆反應速率,制備了一種適用于柔性電子器件的新型熱固性聚氨酯彈性體(FPU),實現了熱固性材料在室溫下的可控溶解回收。該彈性體采用2,5-呋喃二甲醇和雙馬來酰亞胺反應得到的DA加成結構作為交聯單元。該單元是一種解離交換型的動態共價結構,具有快速解離和緩慢結合的可逆反應特征。FPU在逆DA反應溫度(TrDA)以下工作時可以保持交聯狀態,保證材料的穩定性和耐用性。在TrDA加熱幾分鐘后FPU可以轉變為低交聯狀態,并可以在室溫下維持該狀態數小時,為材料的室溫溶解回收提供了時間窗口。
圖1. 動態雜化交聯彈性體FPU的設計
由氫鍵、二硫鍵和DA加成單元組成的雜化交聯網絡,賦予了彈性體材料優良的拉伸性、室溫自愈合、仿生力學和易加工性等適用于柔性電子器件的綜合性能。室溫下自愈合6小時,FPU可以恢復50%以上的拉伸斷裂強度,60℃下自愈合6小時則能恢復80%以上的拉伸斷裂強度。并且FPU表現出了良好的彈性和韌性,能夠耐受多次大程度拉伸變形。在100%的循環拉伸實驗中,材料放置5分鐘就能恢復其初始拉伸力學狀態。
圖2. FPU的自愈合性、力學性能和加工回收性
視頻1 3D打印FPU
在正常使用條件下,FPU是具有穩定共價交聯網絡的熱固性材料,在室溫下浸泡在氯仿中僅發生輕微溶脹現象。
展開 天津大學封偉團隊《先進功能材料》長壽命室溫磷光氟氮雙摻雜碳量子點方面取得重要進展
發光隱形材料,特別是室溫磷光材料,具有長發光壽命和獨特的單線態-三線態躍遷等優異特征,且其磷光發射可以消除短壽命的熒光和光散射背景,能起到非常顯著的加密效果,是光子加密信息的重要載體。其在信息安全領域廣泛應用,具有非常高的經濟價值,因而引起了科學家的極大研究興趣。
室溫磷光碳量子點具有高光穩定性、低毒性、生物相容性好、低能耗的制備過程等優勢,使其在高信息安全領域具有非常潛在的應用價值。特別是自保護的室溫磷光碳量子點有以下幾點優勢:1、無需考慮基質輔助的氧隔離層就可以實現室溫下高效磷光發射;2、外界刺激可以直接作用于裸露的碳量子點,有利于設計具有外界刺激響應性的磷光傳感器;3、可以通過噴墨打印技術實現復雜的圖案設計;4、磷光性能可以實現時間維度和空間維度的高安全信息保護。但是目前報道的絕大多數基于碳量子點的室溫磷光材料中,需將碳量子點嵌入到基質中才能獲得室溫磷光發射現象。如何實現碳量子點的自保護磷光性能仍然存在巨大挑戰。
近日,天津大學材料學院封偉團隊采用一步水熱法制備了具有自保護超長室溫磷光性能的氟氮雙摻雜碳量子點(FNCDs)。在雙溶劑體系(N’N-二甲基甲酰胺/乙腈)的水熱法過程中,碳源在高溫下被碳化和成核的同時,氮元素和氟元素同步摻雜進入FNCDs中。當雙溶劑體系中的溶劑體積比為1:1時,氟含量和氮含量分別達到了7.29At%和14.13At%。且FNCDs中含有大量的氨基和半離子型C-F鍵,因而具有很好的水溶性。FNCDs中大量的共軛C-N/C=N結構具有減低的單線態-三線態能帶隙,促進第一單線態(S1)到第一三線態(T1)的系間轉移。無需任何氧氣隔離處理,FNCDs只需涂在濾紙上即可產生自保護室溫磷光性能,其中磷光壽命高達1.21s。FNCDs表現出優異的熒光pH穩定性和自保護室溫磷光pH響應性。
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:在可調室溫磷光-力致發光多功能一體分子體系取得新進展
室溫磷光和力致發光,是光學材料中兩類極具代表性的光學性質,在光電二極管,防偽等領域具有重要的應用前景。二者常作為兩類獨立的光學性質存在于不同分子體系,而同一分子體系兼具兩種性質則極少有報導。通過分子結構設計將兩種性質賦予同一分子,實現多功能光學材料的構筑,極具挑戰,無論是在分子設計層面,還是多功能光學材料的應用方面都具有重要意義。
唐本忠院士團隊,深圳大學李冰石教授課題組將咔唑修飾以天然的膽固醇取代基(圖1a),系統研究了分子在不同狀態下,當分子堆積方式及分子間作用力發生改變時,分子的室溫磷光、力致發光的多態響應特性,構筑了多功能于一體的新穎光學材料。分子的單晶c1,粉末1o及加熱后1h均具有室溫磷光特性,單晶c1在紫外燈照射關閉后具有裸眼可見的長達6秒鐘的長余輝,而單晶c2則不具有室溫磷光特性(圖1b);而兩種晶體和粉末則均具有力致發光特性(圖1c)。
圖1. (a)分子的合成路徑,(b)兩種單晶c-1,c-2,粉末及加熱狀后的粉末的室溫磷光及(c)兩種單晶及粉末狀態下的力致發光特性
分子在不同分散態下的熒光、室溫磷光及力致發光光譜如圖2a所示, 分子具有近紫外的藍色熒光發射,晶體c-1在365nm波長激發下具有,525, 579 和 626 nm多重發射峰,三種發射波長分別對應1.15, 1.12 和1.00 s的熒光壽命。
展開 :在輻照依賴性長壽命聚合物基室溫磷光領域取得新進展
超長有機室溫磷光材料是近十年發展起來的一種激發光源關閉后仍然能發光一段時間的材料。由于超長聚合物基室溫磷光材料來源廣泛、官能團易修飾、發射波長范圍廣、斯托克斯位移大等特點,因此超長聚合物室溫磷光在多色顯示、信息傳感、信息加密和解密等領域有著廣泛的應用前景。但是,目前大多數有機室溫磷光材料的發射不具備動態可調的特性,其磷光的發射帶或者余輝時間不會隨外界條件的變化而發生改變,從而限制了其在復雜環境條件下的應用,因此開發高亮度長余輝壽命的輻照依賴性室溫磷光材料極其重要。
圖1. (a-c) 實現聚合物基紫外刺激響應的磷光發射策略;(d) 八種聚合物基摻雜體系在持續輻照45分鐘前后的熒光和磷光發射圖片
為了開發具有輻照依賴特性的長壽命室溫磷光材料,重慶理工大學楊朝龍教授課題組與南洋理工大學趙彥利教授課題組合作,通過對磷光分子和摻雜體系的優化篩選,并結合抑制磷光體三重態激子的非輻射躍遷策略,開發了4,4,-二羥基二苯砜(SDP)等八種聚合物基室溫磷光體系。在紫外光連續輻照一段時間之后,其磷光的發射強度增強,余輝時間大幅度提高。例如,室溫條件下,未輻照之前的SDP摻雜薄膜只有非常弱的熒光,幾乎沒有肉眼可見的余輝,磷光壽命僅為58.03ms。而當紫外輻照45分鐘后,其熒光和磷光都有大幅度的增強,其磷光壽命提高到828.81ms,其余輝時間達到8s,其磷光壽命提高了14.3倍,余輝性能展現出明顯的輻照依賴特性(圖1)。
展開 里程碑突破:15℃,真正意義上的室溫超導!科學家用廢了幾十顆鉆石。
室溫超導,成為高高在上的圣杯。
臨界的溫度
中國科學家在高溫超導領域收獲頗豐,趙忠賢院士就曾因在這一領域的突出貢獻榮獲國家最高科學技術獎。趙忠賢是國際上最早認識到銅氧化合物超導體重要意義的少數科學家之一。他的團隊從1986年底到1987年初,在十分簡陋的實驗條件下夜以繼日工作,終于和國際上少數幾個小組幾乎同時在鑭-鋇-銅-氧體系中獲得了40K以上的高溫超導體。1987年2月,趙忠賢團隊終于在釔鋇銅氧(Ba-Y-Cu-O)中發現了臨界溫度為93k的超導轉變。
2008年,國內幾個研究團隊又各自獨立在鐵基高溫超導上實現了突破,堪稱中國鐵基超導“奇跡”。
這一類顛覆了BSC理論和其推論“麥克米蘭極限”的新型超導體,被稱作高溫超導體,其超導原理尚未有定論。
富氫的材料
本以為人類追逐室溫超導圣杯的道路會在新型超導體領域一路前行,但近幾年,一類傳統超導體卻奇峰突起,不斷刷新溫度紀錄。
這類材料的關鍵詞是氫。1968年,Neil Ashcroft基于BSC理論提出固體氫可能是一種室溫超導體,臨界溫度達到290K。只是,要把氫氣壓成類似金屬的固體,需要媲美地心的驚人壓力,不少物理學家轉而通過富氫材料模擬固體氫,通過摻雜非氫原子來降低金屬化的壓力條件。
要知道為何氫-硫-碳會成為室溫超導體,我們先介紹一下超導的原理。
在正常狀態下,電子以個體形式運動,碰撞到原子就會產生電阻。
而在超導體中,兩個電子會配對形成所謂“庫珀對”(Copper pair)。一旦電子結伴,它們就會以量子液體的形式無阻礙地通過導體,讓電阻徹底消失。
展開 . : 分子-離子鐵電體構筑室溫磁電響應磁電復合材料
【引言】
為了獲得具有強室溫磁電響應的磁電材料,研究人員發現壓電和磁性物質之間的交叉相互作用可以在室溫下產生大的磁電響應,正如在Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3/金屬玻璃等磁電復合材料中觀察到的現象。由于鐵電材料總是表現出壓電效應,因此是磁電復合材料的理想選擇。然而迄今為止報道的磁電復合材料一般使用液晶、聚合物或無機鐵電體如PbZrxTi(1-x)O3制備,而利用分子-離子鐵電體構建磁電復合材料尚未實現,盡管有許多分子-離子鐵電體的報道,且與無機鐵電體相比其具有較低毒性和易加工性的優點。其中一個關鍵原因是迄今為止報道的大多數室溫分子離子鐵電體是單軸的,導致其壓電效應僅能沿大單晶的單極軸檢測。相比之下,由于多軸分子-離子鐵電體具有多極軸,其壓電效應不僅可以沿不同的鐵電軸檢測,而且可以多晶形式檢測。因此,多軸分子離子鐵電體將是磁電復合材料的優良備選。
【成果簡介】
近日,廈門大學龍臘生教授、董新偉教授、趙海霞博士(共同通訊作者)等以具有室溫多軸分子-離子鐵電性的四丁基銨四氯鎵酸分子(化合物1)制備了磁電復合材料,并在Adv. Mater.上發表了題為“Construction of Magnetoelectric Composites with a Large Room-Temperature Magnetoelectric Response through Molecular-Ionic Ferroelectrics”的研究論文。
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