熊仁根Science：无金属的三维钙钛矿铁电体

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研究亮点：

1.开辟了一系列新型的全有机钙钛矿材料。

2.发现了全有机钙钛矿材料可以具有和BaTiO3相当的铁电性能。

在东南大学游雨蒙教授和熊仁根教授的带领下，与南昌大学和南京航空航天大学合作，使用分子设计策略并精心选择有机阳离子来开发一系列无金属ABX3型3D钙钛矿铁电体，其通式为A(NH4)X3（其中A是二价有机阳离子，X是Cl，Br或I）。团队合成了该系列的23个不同样品，具有一系列不同的结构和相变温度。在第一个A(NH4)X3钙钛矿中，MDABCO-NH4I3（MDABCO是N-甲基-N'-二氮杂双环[2.2.2]辛铵）具有448 K的高相变温度（T0）和22μC/cm2的大Ps，与BTO性能相当。此外，使用压电响应力显微镜（PFM），发现了具有八个偏振方向的各种铁电畴的共存，并且证明了通过施加电场可以灵活地旋转偏振方向。团队的策略证明了高性能无金属铁电钙钛矿的可行性。在没有金属元素的情况下，预期这些有机物与其无机和有机-无机对应物相当，通过高柔韧性，可调节的结构-性质关系，可能的溶液和真空工艺以及有机材料的生物相容性而得到增强。这些属性使其在柔性设备，软机器人，生物医学设备和其他应用中具有吸引力。相关成果以题为“Metal-free three-dimensional perovskite ferroelectrics”发表在了Science上。

背景介绍：

2013年1月，熊仁根教授团队在《科学》（Science）杂志上发表了分子铁电晶体的重要阶段性研究成果。

2017年7月，熊仁根教授团队再次在《科学》（Science）杂志上发表了分子铁电、压电材料的重要阶段性研究成果。不但解决分子压电材料世纪难题、为材料研究带来了新的思路和方向，也标志着我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。

2018年5月16日，在南昌大学首届国际青年学者论坛上，南昌大学校长周创兵宣布，南昌大学花8000万元引进了熊仁根教授团队，打造一个分子铁电领域的创新平台。这8000万元主要用于团队科研平台建设、团队成员生活待遇、平台运行经费等。

1961年7月生，东南大学教授，南昌大学教授，博士生导师。1982年 江西大学化学系 学士（本科）,1982年9月 至 1985年 6 月 江西省印染厂技术员,1985年9月 至 1987年12月,延边大学化学系有机化学专业研究生（硕士），1991年9月 至 1994年8月，后勤工程学院，获机械润滑工程工学博士。1994年在南京大学配位化学研究所博士后研究。1996年在美国Puerto Rico大学从事博士后研究。1997年在美国Brandeis大学从事博士后研究。1998年在美国Boston学院任访问学者。1999-2006年为南京大学化学化工学院教授，博士生导师，南京大学中青年学术骨干。教育部长江学者特聘教授（2004年），也是国家杰出青年基金获得者（2002年），2013年入选中国科学院院士增选有效候选人名单。

　　2000年获江苏省科学技术进步奖二等奖（排名第一），2004年获国家自然科学二等奖《光电功能配位化合物及其组装》（排名第二），2015年获教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖《新型分子基铁电体的基础研究》（排名第一）和江苏省五一劳动奖章，2017年获国家自然科学二等奖《新型分子基铁电体的基础研究》（排名第一）。

　　先后主持国家重大研究计划项目、973科研项目、国家自然科学基金重点项目、教育部重点项目、江苏省攀登计划重点项目等10余项。熊仁根教授在国内率先从事分子基铁电材料研究，已在分子基铁电体的研究领域取得了一些非常有意义的结果，并在国际一流学术刊物上发表，推进并引领了分子铁电体领域的发展。

　　发表分子铁电领域影响因子大于3的SCI论文百余篇，含Science、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Phy. Rev. Lett.、Adv. Mater.以及Nature Commun.30余篇。论文累计他引万余次，单篇他引最高为500余次，H-index约58。

　　应邀在Coord. Chem. Rev. (2009)、Chem. Soc. Rev. (2008, 2011, 2016)和Chem. Rev. (2012)上相继发表了数篇关于分子基铁电体的综述文章，大大拓宽了铁电体的研究领域，取得了一系列高水平创新性的研究成果，获得了国内外同行的广泛关注和好评，带动了我国分子铁电学科的发展，为开发实用的分子铁电材料奠定了基础。部分研究成果入选《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编（五）》。

游雨蒙，东南大学教授，“长江学者奖励计划”青年学者，江苏省杰出青年基金获得者，2017年12月并评为中国十大新锐科技人物。加入东南大学以来，游雨蒙教授以第一作者或通讯作者身份发表论文20余篇，包括Science（《科学》）2篇，J. Am. Chem. Soc.（《美国化学会志》）5篇，Adv. Mater.（《先进材料》）2篇，Phys. Rev. Lett.（《物理评论快报》）1篇，Nat. Commun.（《自然·通讯》）2篇，Nat. Phys.（《自然·物理》）1篇等。

参考文献：

Heng-Yun Ye, Yuan-Yuan Tang, Peng-Fei Li, Yu-Meng You, Ren-Gen Xiong et al. Metal-free three-dimensional perovskite ferroelectrics. Science 2018, 361, 151-155.