中国科学院福建物质结构研究所罗军华

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罗军华，中科院福建物质结构研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金获得者。1992年本科毕业于江西师范大学化学系；2003年获中科院物构所博士学位，师从洪茂椿院士；2003-2005年先后在美国北卡州立大学和佛罗里达大学从事博士后研究；2006-2009年获美国洛斯阿拉莫斯国家实验室 (Los Alamos National Laboratory) Fellowship资助在中子衍射中心从事研究。分别在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Funct.Mater., PNAS, Nat.Commun., Chem. Sci.等国际知名期刊上发表SCI论文150多篇，多次受邀为美国化学会(JACS, CG&R和IC), 英国皇家化学会(CC, Dalton, JMC和CrystEngComm)和Wiley-VCH InterScience (Adv. Mater., EurJIC和Chemistry - An Asian Journal)审理稿件；多次受邀在国际学术会议如国际配位化学会议、美国化学学会和材料学会年会上报告相关工作。
先后受聘担任美国《Crystal Growth & Design》杂志Topic Editor和中国化学快报副主编。主要从事无机/有机杂化半导体光电功能晶体材料，分子基铁电和相变晶体材料以及非线性光学晶体材料的研究，发展了系列无层状习性的硼酸盐和磷酸盐无铍深紫外非线性光学晶体材料，创新性地设计合成了基于固体对称性破缺构筑的具有非心结构的非线性倍频开关、铁电和铁电半导体等光电功能晶体材料。

2009年以高层次人才引进到中科院福建物构所工作
2010年获中科院引进国外杰出专业人才择优支持（中科院“百人计划”）
2012年获首届国家自然科学优秀青年基金
2014年中科院百人计划终期评估为优秀
2015年获国家杰出青年基金
同年入选福建省引进高层次创业创新人才计划（省“百人计划”）
2016年入选科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才
先后荣获第二十二届运盛青年科技奖，第十三届福建青年科技奖和第二届福州青年科技奖
2015年受聘为上海科技大学特聘教授；


联系电话： (0591)8373-0955 (office)；8371-3005 (group line 1)； 8383-2009 (group line 2);
传真：(0591) 8373-0955 (office)；8371-3005 (group); 化学楼417
Email: jhluo@fjirsm.ac.cn

代表作：
1. Junhua Luo* et al., Designing a Beryllium-Free Deep-Ultraviolet Nonlinear Optical Material without a Structural Instability Problem, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138(9),2961–2964.
2. Junhua Luo* et al., Plastic transition to switch nonlinear optical properties showing the record-high contrast in a single-component molecular crystal, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 15660-15663.
3. Junhua Luo* et al., Beryllium-Free Rb3Al3B3O10F with Reinforced Interlayer Bonding as a Deep-Ultraviolet Nonlinear Optical Crystal, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137(6), 2207-2210.
4.Junhua Luo* et al., Deep-Ultraviolet Transparent Phosphates RbBa2(PO3)5 and Rb2Ba3(P2O7)2 Show Nonlinear Optical Activity from Condensation of [PO4]3- Units, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136(24), 8560-8563.
5. Junhua Luo* et al., Hydrogen Adsorption in a Highly Stable Porous Rare-Earth Metal-Organic Framework: Sorption Properties and Neutron Diffraction Studies, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130(30), 9626-9627.
6. Junhua Luo* et al., Tailored Engineering of an Unusual Multilayered Perovskite Ferroelectric for High Performance Photodetectors, Angew. Chem., Int. Ed., 2017, DOI:10.1002/anie.201705836.
7. Junhua Luo* et al., A Three-Chromophore Cooperation Generates a Water-Resistant Nitrate Nonlinear Optical Material Bi₃TeO₆OH(NO₃)₂, Angew. Chem., Int. Ed., 2017, 56(2), 540-544.
8. Junhua Luo* et al., Photoferroelectric Perovskite-Type Organometallic Halide with Exceptional Anisotropy of Bulk Photovoltaic Effects, Angew. Chem., Int. Ed., 2016, 55(22). 6545.
9. Junhua Luo* et al., Exploring a Lead-free Semiconducting Hybrid Ferroelectric with a Zero-Dimensional Perovskite-like Structure, Angew. Chem., Int. Ed., 2016, 55(39), 11854-11858.
10. Junhua Luo* et al., Tailored Synthesis of a Nonlinear Optical Phosphate with Short Absorption Edge, Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54(14), 4217–4221.
11. Junhua Luo* et al., Bis(imidazolium) L-Tartrate：A Hydrogen-Bonded Displacive-Type Molecular Ferroelectric Material, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, 51(16), 3871-3876.
12.Junhua Luo* et al., Ultrahigh Pyroelectric Figures of Merit Associated with Distinct Bistable Dielectric Phase Transition in a New Molecular Compound: Di-n-butylaminium Trifluoroacetate, Adv. Mater., 2015, 27(32), 4795-4801.
13. Junhua Luo* et al., Solid-State Reversible Quadratic Nonlinear Optical Molecular Switch with an Exceptionally Large Contrast, Adv. Mater., 2013, 25(30), 4159-4163
14. Junhua Luo, Paul A. Maggard,* Hydrothermal Synthesis and Photocatalytic Activities of SrTiO3-Coated Fe2O3 and BiFeO3, Adv. Mater., 2006, 18(4), 514-517
15. Junhua Luo* et al., Beryllium-free Li4Sr(BO3)2 for deep-ultraviolet nonlinear optical applications, Nat. Commun., 2014, 5, 4019.
16. Junhua Luo* et al., Distinct Molecular Motions in a Switchable Chromophore Dielectric 4-N,N-Dimethylamino-4′-N′-methylstilbazolium Trifluoromethanesulfonate, Adv. Funct. Mater., 2012, 22(23), 4855-4861
17. Junhua Luo* et al., Effective visible-light driven CO2 photoreduction via a promising bifunctional iridium coordination polymer, Chem. Sci., 2014, 5(10), 3808-3813

xinfang

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料研究”研究员罗军华带领的研究团队，成功制备出非铅的英寸级高质量单晶。该钙钛矿单晶材料具有宽的吸光范围、极少的缺陷态密度以及较高的载流子迁移率；利用该单晶材料制备成的平面阵列光探测器，表现出良好的探测性能，对晶体本征吸收区的光辐射可以实现高灵敏度、快速探测。作为一例潜在的杂化半导体材料，其将进一步拓展非铅的无机/有机杂化钙钛矿材料在太阳能电池、光电探测等方面的应用范围，相关研究结果发表在《先进功能材料》上。此前，该团队在相关的分子基相变和铁电化合物的结构设计、性能调控及光电器件的研究方面取得了系列进展。

　　研究工作得到了国家杰出青年基金、中科院战略性先导科技专项和中科院海西研究院“团队百人”研究员孙志华主持的国家自然科学基金委优秀青年基金、中科院海西研究院“春苗人才”专项和福建省杰出青年基金等的资助。

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福建物构所非铅钙钛矿光电探测晶体材料研究获进展

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福建物构所发表非线性光学晶体材料研究综述

非线性光学(NLO)晶体是一种重要的光电信息功能材料，能有效地扩展固态激光输出波长范围，在国防、科研、工业制作和医疗卫生等领域具有广泛的用途。晶体的NLO性能主要来源于其中的非线性功能基元，并且当此类功能基元一致排列时，其二阶NLO性能最优。然而，如何实现非线性功能基元的取向一致排列是一个重要的科学问题。

　　中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”研究员罗军华团队在国家杰出青年基金、中科院战略性先导专项和海西研究院“团队百人”研究员赵三根主持的国家自然科学基金面上项目、福建省杰出青年基金等项目资助下，在紫外、深紫外NLO晶体材料方面取得系列研究进展，相关成果发表在J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 1592–1595；Angew. Chem. Int. Ed.,2017, 56, 540–544；J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2961–2964；J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 2207-2210；Angew. Chem. Int. Ed.,2015, 54, 4217–4221；Nat. Commun., 2014, 5, 4019；J. Am. Chem. Soc.,2014, 136, 8560–856;Chem. Mater.,2016, 28, 7110–7116等杂志上。

　　鉴于该团队在NLO晶体材料研究方面的系列性工作，团队在《配位化学评论》(Coordination Chemistry Reviews) 总结发表了题为The role of cations in second-order nonlinear optical materials based onπ-conjugated [BO3]3- groups 的综述论文(Coord. Chem. Rev., 2018, 366, 1-28)，博士研究生沈耀国是该论文的第一作者。该综述立足于经典的硼酸盐体系，根据硼酸盐结构与阳离子类型进行分类，重点阐述了阳离子对平面 [BO3]3-基元取向的调控作用及其调控规律，并进一步总结归纳了阳离子对NLO性能的影响。该综述将为设计合成新型NLO材料提供有益的借鉴作用。

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baoxiaowan

2018国家自然科学基金重点项目-深紫外非线性光学晶体材料结构设计和性能研究
批准号        21833010        学科分类        超快动力学 ( B030403 )
负责人        罗军华        职称                单位名称        中国科学院福建物质结构研究所
资助金额        300万元        项目类别        重点项目        起止年月        2019年01月01日 至 2023年12月31日

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福建物构所罗军华 Chem. Soc. Rev.：总结全面！化学掺杂有机无机杂化钙钛矿

由于其优异的光电性能和易加工的制备工艺，有机无机杂化钙钛矿近几年一直是光伏等众多领域的研究热点。然而，钙钛矿的长期不稳定和铅毒性限制其进一步的实际应用。化学掺杂钙钛矿是解决这些问题的一种行之有效的策略。Zhang等人总结了关于掺杂钙钛矿的重要进展，试图揭示结构-性能关系和可调的物理和化学性质，以提供有用的见解用于高性能的钙钛矿器件。同时，强调了合理设计掺杂的钙钛矿的理论和实验的必要性以及潜在应用范围。

Zhang X, Li L, Sun Z, et al. Rationalchemical doping of metal halide perovskites[J]. Chemical Society Reviews,2018.

DOI: 10.1039/C8CS00563J

http://dx.doi.org/10.1039/C8CS00563J

xinshiyan

福建物构所罗军华 JACS：首次发现室温以上的二维钙钛矿反铁电体

反铁电材料由于其自然的双极化对电场（P-E）磁滞回线而被认为是电子能量存储装置的有希望的候选者。目前，具有结构多样性和可调性的二维有机-无机杂化钙钛矿已经引起了极大关注，而在这种钙钛矿系统中仍然没有报道室温以上的反铁电体。福建物构所首次成功获得了二维Ruddlesden-Popper混合钙钛矿反铁电体，（CH3）2CHCH2NH3）2CsPb2Br7，其表现出室温以上的居里温度为353 K，是由无机Cs离子和有机i-BA阳离子的协同动力学作用的结果。有趣的是，通过明显的双P-E磁滞回线揭示了在298~353 K的宽温度范围内，该二维钙钛矿存在反铁电性，并且储能效率高达69％，与已报道的无机反铁电陶瓷相当，促进了在储能装置中的潜在应用。

Wu Z, et al. Discovery of an Unprecedented Above-Room-Temperature Antiferroelectric in Two-dimensional Hybrid Perovskite. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b13827

https://doi.org/10.1021/jacs.8b13827

lanyunyun

双折射晶体材料可以调制偏振光，在现代光学领域具有重要地位。长期以来，双折射材料几乎都是氧化物。过氧化物由于其通常在空气中易于潮解，其双折射性能长期被忽视，至今仍未见报道相关实验数据。

　　中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室无机光电功能晶体材料研究组研究员罗军华团队在国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、中科院基础前沿0-1原始创新项目及中科院战略性先导专项等的资助下，通过简便的水溶液方法，成功合成了新型过氧化物双折射材料Rb2VO(O2)2F。该晶体在空气中放置两周仍然保持稳定透明。其结构由孤立的VO(O2)2F多面体与Rb离子组成。虽然VO(O2)2F多面体并不具有最佳的各向异性排列，但是其双折射率达到了0.189 (波长546nm)，比功能基元各向异性最佳排布的商用双折射晶体CaCO3和α-BaB2O4还大得多，也超过了大多数氧化物双折射材料。与中科院理化技术研究所研究员林哲帅合作进行了理论计算，发现其优异的双折射性能缘自O22-阴离子基团的定域π轨道和V5+离子的3 d轨道之间的强电子相互作用。该工作表明过氧化物可能是一类性能优于传统氧化物的新型双折射材料。研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI:10.1002/anie.202002828)上，文章第一作者为福建师范大学联培硕士研究生刘帅。
　　研究团队近年来在无机光学功能晶体材料探索方面取得一系列进展，相关成果见J. Am. Chem. Soc. 2020, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00060；Angew. Chem. Int. Ed. (2020, DOI: 10.1002/anie.202001042)；J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3833；J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 1592;Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 540；J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 2207；Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 4217；J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2961；Nat. Commun. 2014, 5: 4019；J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8560。并受邀撰写了相关综述，见Coord. Chem. Rev. 2020, 407, 213152; Coord. Chem. Rev.2018, 366, 1。

bluesky

12月1日，福建省人民政府网站发布关于2019年福建省科学技术奖励的决定，福建物构所罗军华研究员主持完成的成果“非中心对称结构光电功能晶体材料”荣获福建省自然科学奖二等奖。
　　成果“非中心对称结构光电功能晶体材料”针对非线性光学晶体材料的化学设计、基元组装、结构调控等关键科学问题，在化学创制高性能的新型非线性光学晶体材料方面开展了系统的研究工作。在新型无铍深紫外非线性光学晶体及倍频增益的结构起源等方面取得了重要发现和创新，部分成果引领国际同领域研究。相关研究结果在J. Am. Chem. Soc.、Angew.　Chem. Int. Ed. 和Nat. Commun.等国际重要期刊上发表了51篇SCI收录研究论文，被包括Acc. Chem. Res.、J. Am. Chem. Soc. 和Angew. Chem. Int. Ed.等重要期刊多次大篇幅引用和正面评论，在国内外同行中产生了重要影响。这些研究成果对合成化学、固体无机化学、晶体材料学、非线性光学应用等多学科发展具有重要的推动作用。
　　项目主要完成人罗军华研究员曾获国家杰出青年、“万人计划”领军人才、福建省引进高层次创业创新人才、国家优秀青年、中青年科技创新领军人才、福建青年科技奖、福州青年科技奖、福建运盛青年科技奖等荣誉。
　　另外，由福建物构所林锦新研究员、吴立新研究员分别参与的两项成果均获得福建省科技进步奖二等奖。

dasaochu

铁电材料在强光作用下孕育了很多独特且优异的物理性质。就铁电和光电耦合而言，具有光伏效应的铁电材料在光电子领域展现了广泛的应用前景，并逐渐发展成为新一代光电子器件的有力候选者。然而大多数传统无机铁电体拥有较宽的带隙，仅能吸收8-20％范围的可见光，例如传统的无机陶瓷铁电体, BaTiO3 (-3.2 eV)，LiNbO3 (-3.6 eV)，BiFeO3 (-2.7 eV) 和Pb(Zr, Ti)O3 (-3.6 eV)。具有窄带隙（Eg < 2.0 eV）的铁电材料仍然非常稀缺，这严重阻碍了铁电与光电耦合的实际应用。

　　中科院福建物构所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”罗军华研究员团队“聚焦光与铁电材料的相互作用”，化学创制料系列具有优良半导体光电特性的杂化光铁电体，开辟了“杂化光铁电半导体”的研究新领域。最近团队在国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、中科院基础前沿0-1原始创新项目、中科院战略性先导专项和孙志华研究员主持的国家自然科学基金委优秀青年基金等项目资助下，发展了一例具有窄带隙的二维多层杂化钙钛矿光铁电半导体。该光铁电体拥有5.2 μC/ cm2自发极化以及1.8 eV的直接窄带隙。他们结合了铁电极化特性和优良的半导体性能，在其晶体学bc平面内获得了明显的面内铁电光伏效应。利用该铁电光伏效应，他们开发了面向宽光谱波段的自驱动探测器，获得了1.5 μA/cm2 的电流密度及高达105量级的光电开关比。这项工作扩展了新概念的光电器件应用，并为光-铁电材料的设计提供了新思路。
　　相关研究结果最近以通讯的形式发表在《自然通讯》(Nature Communications 2021, 12, 284）上。孙志华研究员为该论文的共同通讯作者，第一作者为国科大博士研究生韩世国。
　　论文文章链接: https://www.nature.com/articles/s41467-020-20530-4

chandler

偏振光电探测在近场成像、遥感、光学开关、高分辨探测和通信等领域有着广阔的应用前景。近年来，二维有机无机杂化钙钛矿材料，因其独特的结构各向异性和优异的半导体性能，在偏振光电探测方面展现出巨大的潜力。然而受其光学各项异性的限制，在二维有机无机杂化钙钛矿材料中实现高偏振特性的光探测仍然是一个巨大的挑战。

　　 在国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、中科院基础前沿0-1原始创新项目和中科院战略性先导专项等项目资助下，中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”罗军华研究员团队通过发展了一种“异质结构筑”策略，设计并生长了一类新型的二维/三维杂化钙钛矿异质结晶体(4-AMP)(MA)2Pb3Br10/MAPbBr3 (MA = 甲胺; 4-AMP = 4-氨甲基哌啶)，并首次将这一材料体系应用于偏振光电探测的研究。研究发现，由于(4-AMP)(MA)2Pb3Br10与MAPbBr3两相间的电荷转移，在异质结晶体界面处产生了强内建电场。在此内建电场的驱动下，该异质结晶体表现出高效偏振光电探测性能，其偏振比高达~17。此偏振比远远超过了依赖结构各项异性的二维纯相无机有机杂化钙钛矿材料（~2）。异质结的内建电场可抑制载流子的复合，为载流子分离/传输提供了有效的驱动力，是获得高偏振灵敏度的主要原因。同时，该单晶异质结偏振光电探测器还具有大的光暗电流开关比（~105）和高探测率（~1010）。上述结果说明，该异质结构筑策略取得了1+1>2的效果，为设计高偏振特性的光电探测材料开辟了新途径，同时进一步拓展了无机有机杂化铁电材料在智能光电器件中的应用，相关研究成果发表在《国家科学评论》(Natl. Sci. Rev., 2021, DOI: 10.1093/nsr/nwab044)上，文章第一作者为国科大博士研究生张馨元。
　　论文链接： https://academic.oup.com/nsr/adv ... nsr/nwab044/6174021