Forskere foreslår en teoretisk designstrategi for metal-organisk multiferroisk ved stuetemperatur
En forskergruppe ledet af prof. Li Xiangyang fra Hefei Institutes of Physical Science ved det kinesiske videnskabsakademi har teoretisk forudsagt en række multiferroiske materialer, der kan anvendes i stuetemperaturmiljøer ved at bruge d-p-spinkoblingen kombineret med centersymmetri - bryde organiske heterocykler i todimensionelle (2D) Cr-baserede metal-organiske rammer.
Resultaterne er offentliggjort i Nano Letters .
Multiferroiske materialer, karakteriseret ved sameksistensen af to eller tre ferroiske ordener, er dukket op som en nøgleforskningsplatform, der driver fremskridt inden for informationslagring, sansningsteknologier, elektronik og energikonvertering. Fremkomsten af 2D-materialer har revitaliseret feltet for multiferroics og lover tyndere, mere effektive og alsidige funktionaliteter. På trods af betydelige fremskridt på området er antallet af 2D multiferroiske materialer med magnetisme ved stuetemperatur stadig bemærkelsesværdigt lavt.
For at overvinde denne udfordring foreslog forskerne en ny tilgang til at opnå 2D rumtemperatur multiferroics i 2D metal-organiske rammer (MOF'er) ved at udnytte d-p spin-koblingen i kombination med center-symmetri-brydende seks-leddede heterocykliske ligander.
Ved hjælp af denne metode undersøgte de 128 forskellige 2D MOF'er og opdagede tre unikke multiferroiske materialer:Cr(1,2-oxazin)2 , Cr(1,2,4-triazin)2 og Cr(1,2,3,4-trazin)2 . Alle disse materialer udviser både ferrimagnetisme og ferro/antiferroelektricitet ved stuetemperatur. Den ferrimagnetiske orden ved stuetemperatur menes at opstå fra den stærke d-p direkte spin-kobling mellem Cr-kationer og ligandanioner.
Specifikt Cr(1,2-oxazin)2 udviser ferroelektriske egenskaber, mens de to sidstnævnte udviser antiferroelektriske egenskaber. Imponerende nok har hvert af disse materialer passende barrierer til polarisationsskift.
"Vores undersøgelse giver en lovende platform for design af 2D-rumtemperatur multiferroiske materialer," sagde Prof. Li Xiangyang.
Flere oplysninger: Qingqing Feng et al., A Route to Two-Dimensional Room-Temperature Organometallic Multiferroics:The Marriage of d–p Spin Coupling and Structural Inversion Symmetry Breaking, Nano Letters (2024). DOI:10.1021/acs.nanolett.4c00210
Journaloplysninger: Nanobreve
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Varme artikler
-
Implantat til bedre at spore hjernekemikalier, der er gået useriøst efter neurotraumaEn implanterbar sensor har hastighed og præcision til at spore et hjernekemikalie, der vides at være forhøjet i visse hjernesygdomme og efter en rygmarvsskade. Kredit:Purdue University image/Tran Nguy -
Forskere afslører multi-path mekanisme i elektrokemisk CO2 reduktionForskere afslører multi-path mekanisme i elektrokemisk CO2 reduktion. Kredit:DICP En forskergruppe ledet af prof. Xiao Jianping fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske vi -
Foldetragte nøgle til biomimikDenne AFM-mikrografik af 2-D S-lag samlet på glimmer viser to forskellige veje til krystallisering, den ene, hvor domanserne er 2-3 nanometer højere (hvide stiplede cirkler) end den anden. Forskelle i -
Nye nanokompositfilm øger varmeafledningen i tynd elektronikI en ny undersøgelse designet forskere fra Japan fleksible termiske diffusionsfilm lavet af cellulose nanofibermatrix og kulfiberfyldstof ved hjælp af flydende fase tredimensionel mønster. De forbered
- Hvilket lag af atmosfæren er af største interesse for meteorologer?
- Kortlægning af tumorheterogenitet med kvanteprikker
- Truede planter i Amazonas regnskov
- Strækkende diamant til næste generations mikroelektronik
- Forskere udvikler metalliske polymerer ved at udnytte topologisk orden og π-konjugation
- Autonome både kan målrette og låse hinanden fast