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An Above-Room-Temperature Molecular Ferroelectric: [Cyclopentylammonium]2CdBr4.
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2019-12-06 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03098 Chao-Ran Huang 1 , Xuzhong Luo 1 , Wei-Qiang Liao 2 , Yuan-Yuan Tang 2 , Ren-Gen Xiong 2
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2019-12-06 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03098 Chao-Ran Huang 1 , Xuzhong Luo 1 , Wei-Qiang Liao 2 , Yuan-Yuan Tang 2 , Ren-Gen Xiong 2
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Molecular ferroelectrics as alternatives to the conventional inorganic ferroelectrics have been greatly developed in past decades; many of these have been discovered and designed through various chemical means due to their structural adjustability. However, it is still a huge challenge to obtain high (above room temperature) Curie temperature (Tc) molecular ferroelectrics to meet the application requirements. Here, we present a new organic-inorganic hybrid molecular ferroelectric, [cyclopentylammonium]2CdBr4 (1), showing a moderate above-room-temperature Tc of 340.3 K. The mechanism of the ferroelectric phase transition from Pnam to Pna21 in 1 is ascribed to the order-disorder transition of both the organic cations and inorganic anions, affording a spontaneous polarization of 0.57 μC/cm2 for the ferroelectric phase. Using piezoresponse force microscopy (PFM), we clearly observed the antiparallel 180° stripe domains and realized the polarization switching, unambiguously establishing the existence of room-temperature ferroelectricity in the thin film. These attributes make it attractive for use in flexible devices, soft robotics, biomedical devices, and other applications.
中文翻译：
室温以上的分子铁电体：[环戊基铵] 2CdBr4。
在过去的几十年中，分子铁电学已成为传统无机铁电学的替代品。由于它们的结构可调节性，其中许多已经通过各种化学方法被发现和设计。然而，获得高（高于室温）居里温度（Tc）分子铁电材料以满足应用要求仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们介绍了一种新的有机-无机杂化分子铁电体[cyclopentylammonium] 2CdBr4（1），其室温Tc中等，为340.3K。有机阳离子和无机阴离子的有序无序跃迁，铁电相的自发极化为0.57μC/ cm2。使用压电响应力显微镜（PFM），我们清楚地观察到了反向平行的180°条纹区域，并实现了极化切换，从而明确地确定了薄膜中存在室温铁电。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。
更新日期：2019-12-07
中文翻译：
室温以上的分子铁电体：[环戊基铵] 2CdBr4。
在过去的几十年中，分子铁电学已成为传统无机铁电学的替代品。由于它们的结构可调节性，其中许多已经通过各种化学方法被发现和设计。然而，获得高（高于室温）居里温度（Tc）分子铁电材料以满足应用要求仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们介绍了一种新的有机-无机杂化分子铁电体[cyclopentylammonium] 2CdBr4（1），其室温Tc中等，为340.3K。有机阳离子和无机阴离子的有序无序跃迁，铁电相的自发极化为0.57μC/ cm2。使用压电响应力显微镜（PFM），我们清楚地观察到了反向平行的180°条纹区域，并实现了极化切换，从而明确地确定了薄膜中存在室温铁电。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。
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