分子铁电薄膜为小型化电子器件提供了一个良好的平台,这与其多轴性密不可分。尽管有大量的研究,但具有宽带光电活性的软mff仍然是一个巨大的空白,这是因为光激发的漏电流会严重恶化铁电性,阻碍其光电应用。
近日,中科院福建物构所Zhihua Sun,Junhua Luo在2D多层钙钛矿中构建了HA2EA2Pb3I10 (其中EA =乙基铵,HA =正己基铵)的多轴MFF。研究人员在HA2EA2Pb3I10中观察到八个等效的极化方向,这通过它的对称性破缺(即,4/mmmFm物种)得到证实,这在2D多层钙钛矿中是最大的,甚至超过经典陶瓷BaTiO3。
特别地,研究人员发现,HA2EA2Pb3I10的旋涂柔性MFFS近似平行于层状钙钛矿框架取向,表现出面内自发极化(Ps = 1.8 μC/cm2)和宽带吸收(∼1.83 eV)。此外,在软膜上实现了自供电宽带检测(在637 nm照明下为0.55 μA/cm2),进而揭示了它们在柔性和可穿戴电子设备方面的潜力。 研究结果为柔性光电器件的设计提供了启示,并为拓展2D分子铁电材料的应用提供了有效的途径。
Shiguo Han, et al, Soft Multiaxial Molecular Ferroelectric Thin Films with Self-Powered Broadband Photodetection, J. Am. Chem. Soc., 2022 DOI: 10.1021/jacs.2c07892 https://doi.org/10.1021/jacs.2c07892