Directional Intermolecular Interactions for Precise Molecular Design of a High-<i>T</i><sub>c</sub> Multiaxial Molecular Ferroelectric
作者:Chen-Kai Yang、Wang-Nan Chen、Yan-Ting Ding、Jing Wang、Yin Rao、Wei-Qiang Liao、Yongfa Xie、Wennan Zou、Ren-Gen Xiong
DOI:10.1021/jacs.8b13223
日期:2019.1.30
[3-oxoquinuclidinium]ClO4 is an excellent molecular ferroelectric with a high Curie temperature of 457 K, a large saturate polarization of 6.7 μC/cm2, and a multiaxial feature of 6 equiv ferroelectric axes. This work demonstrates that the strategy of combining quasi-spherical molecule building blocks with directional intermolecular interactions provides an efficient route to precisely design new eminent
准球形分子最近被开发为构建高性能分子铁电体的有前途的构件。然而,虽然将球形分子改性为准球形分子可以有效降低晶体对称性,但精确激发低对称极性晶体结构仍然是一个挑战。在这里,通过在分子修饰中引入定向氢键相互作用,我们成功地将室温下 [quinuclidinium]ClO4 的立方中心对称 Pm3̅m 空间群还原为 [3-oxoquinuclidinium]ClO4 的正交极性 Pna21 空间群。与-OH、-CH3和=CH2的取代基不同,在[奎宁环]+上加一个=O基团和H-受体,形成定向的NH…O=C氢键链,它在 [3-oxoquinuclidinium]ClO4 中极性结构的生成中起关键作用。系统表征表明,[3-oxoquinuclidinium]ClO4 是一种优异的分子铁电体,具有 457 K 的高居里温度、6.7 μC/cm2 的大饱和极化和 6 个等效铁电轴的多轴特征。这项工作表明,