多功能介电相变材料的合成、结构和光电性质研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：0742+.9密级：公开UDC：548.2学号：159192多功能介电相变材料的合成、结构和光电性质研究研究生姓名：陈承导师姓名：熊仁根教授付大伟教授申请学位类别工学博士学位授予单位东南大学一级学科名称材料科学与工程论文答辩日期2018年6月8日二级学科名称材料物理与化学学位授予日期2018年月日答辩委员会主席唐云志教授评阅人匿名评审2018年6月8日博士学位论文多功能介电相变材料的合成、结构和光电性质研究专业名称：材料物理与化学研究生姓名：陈承导师姓名：熊仁根付大伟SYNTHES

2、IS,STRUCTUREANDPHOTOELECTRICPROPERTIESOFMULTIFUNCTIONALDIELECTRICPHASETRANSITIONMATERIALSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofDoctorofEngineeringBYCHENChengSupervisedbyProf.XIONGRen-GenProf.FUDa-WeiDepartmentofChemistryandChemica

3、lEngineeringSoutheastUniversity2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊

4、（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要毕业论文题目：多功能介电相变材料的合成、结构和光电性质研究姓名：陈承指导老师(姓名、职称

5、)：熊仁根(教授)付大伟(教授)学校名称：东南大学多功能介电相变材料是一类具有应激响应行为的新型材料，其光电性质在外界条件的刺激下极易发生高强度态和低强度态的双稳态切换,在智能控制、传感、通信和光电开关等方面有着广阔的应用前景。结构决定性质，这些光电性质及变化与其晶体结构息息相关，晶体材料的相变往往伴随着结构中分子运动而产生，这种微观的分子运动在相变点附近往往会引起热力学、电学以及光学等相关物理学性质的变化。我们尝试以微观分子结构设计为基础来实现相变材料的介电双稳态切换、光致发光、电致发光、光电开关等宏观物理

6、性能。在设计多功能介电相变材料过程中，我们发现冠醚骨架包合物中的各个组分都有很好的灵活性，在温度的刺激下极易发生结构无序。有机-无机杂化的金属卤化物可以形成零维、一维、二维、三维的不同结构骨架，在这些骨架中小分子胺极易发生运动或转动从而引起结构相变。因此冠醚骨架包合物和有机-无机杂化的金属卤化物都是非常有潜力的相变材料。基于冠醚骨架和有机-无机杂化金属卤化物骨架，我们设计合成了一系列具有双稳态介电切换性能的相变材料，并对其结构、相变及其光电物理性质进行了详细的讨论。(I)第二章，我们以冠醚（18-c-6）为骨

7、架基础，环状小分子胺（4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶）和无机酸为活跃组分，在水溶液中合成了新颖的高温冠醚超分子相变材料[(TAP-NH3)•(18-crown-6)•0.5(H2O)]•2(ClO4)（1），该材料具有良好的高温介电双稳态切换性能。并通过调控溶剂和阴离子组分成功得到低温冠醚超分子相变材料2[(TAP-NH3)•(18-crown-6)]•4(ClO4)•2DMF（2）和2[(TAP-NH3)•(18-crown-6)]•4(FSO3)（3）。（II）第三章，发现了具有高灵敏度的双稳态快速

8、切换效应的单晶材料[H2dabco][CdCl2(SO4)]（4）和普通双稳态切换单晶材料[H2dabco][CdBr2(SO4)]（5），这两个一维链状结构的金属卤素硫酸盐化合物在高低介电态之间呈现出优异的介电“开/关”性能。在此基础上调控阳离子和溶剂组分并利用混合溶液共沸法合成了结构类似的I东南大学博士学位论文高温相变材料[H3N(CH2)3NH3]2[CdCl3H(SO4)2]（6）和普通介电