近日，浙师大化材学院张毅教授、张玉建教授与南京工业大学安众福教授课题组合作在发光铁电体研究中取得了重要进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319650.）。相关成果以“Organic-Inorganic Hybrid Ferroelectric and Antiferroelectric with Afterglow Emission”为题发表在化学与材料领域顶级期刊Angewandte Chemie上。
铁电体，作为具有可切换自发极化的电介质材料，在智能信息化时代具有广阔的应用前景。其中，集成或耦合光致发光特性的多功能铁电体，在涉及多级信息存储和多功能传感器等新型光电子应用中扮演着重要的角色。尤其是具有较长时间尺度的余辉发射与铁电体的集成或耦合，有望在此基础上取得突破性的进展和崭新的应用。然而，在单一材料中实现具有铁电性、反铁电和长余辉发射等多种功能特性仍是一项重大挑战。
针对这一挑战，本研究工作对一维钙钛矿(3-pyrrolinium)CdBr3（3-pyrrolinium = 3-吡咯啉）进行有机阳离子和无机骨架上的卤素进行系统调控得到了(4-MePD)CdCl3（4-MePD = 4-甲基哌啶）。首次在有机-无机杂化铁电/反铁电体系中实现了创纪录的余辉发射（117.11 ms）和居里温度的显著提升（114.4 K）。系统地阐明了其强氢键作用及限域效应抑制了激子的非辐射跃迁为长寿命余辉发射的实现起到了关键性的作用。这一工作成功弥补了长余辉铁电体研究领域的空白，有望推动相关研究领域进一步发展。
浙师大分子铁电团队，始终围绕分子基铁电材料的设计与应用开展研究，近期在锗基钙钛矿（Nat Commun 2023, 14, 2863.）、机器学习加速二维双钙钛矿材料合成（Nat Commun 2024, 15, 138.）和有机-无机杂化材料中相变与荧光猝灭耦合的研究中（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202313590.）取得了一系列重要进展。这项工作是继上述研究工作基础之上，在有机-无机杂化铁电/反铁电长余辉发射研究领域取得又一新进展。
浙师大为该论文第一单位和通讯单位，化学与材料科学学院“双龙学者”特聘教授张志旭博士、2021级硕士研究生倪皓飞以及南京工业大学王鹤博士后为共同一作。该论文工作得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。
编辑：姜雯静
