华中科技大学朱锦涛教授团队在高分子有序结构材料领域取得进展
华中科技大学化学与化工学院朱锦涛教授团队在响应性高分子光子晶体材料、高分子-无机粒子超晶格存储器件方面取得系列进展，相关研究成果相继在《先进材料》(Advanced Materials)杂志上发表。
4月2日，《先进材料》在线刊发了题为“Responsive Block Copolymer Photonic Microspheres” (Adv. Mater. 2018, DOI: 10.1002/adma.201707344)的研究成果。
光子晶体是具有周期性有序结构的光学材料，由于结构多样性和可设计性使其在显示、编码载体、传感和光纤等方面有重要应用。该团队针对目前人工光子晶体制备方法复杂，形式单一、光学信号的角度依赖等问题，设计了一种基于嵌段共聚物的响应性光子晶体微球。通过微流控技术与嵌段聚合物空间受限组装相结合的方法，构建了具有类似洋葱状的同心层有序结构；独特的三维对称结构使其在溶液pH值和有机溶剂响应时具有良好的单色性和光学信号角度独立性，可用于溶液性质的裸眼检测和传感等领域。该研究不仅提出了一种新的有序结构光学材料构筑方法，还为设计周期性结构提供了一种新的模板。
华中科技大学为第一完成单位，论文第一作者是化学与化工学院博士生杨一，朱锦涛教授为论文通讯作者。
5月21日，《先进材料》在线刊发了团队最新研究成果“Centimeter-scale Inorganic Nanoparticles Superlattice Monolayer with Non-closed-packing and Its High Performance in Memory Devices)” (Adv. Mater. 2018, DOI: 10.1002/adma.201800595)。
超晶格是一种具有严格周期性和高度有序性的纳米复合材料。团队成员利用高分子接枝金纳米粒子（组装基元）具有的微弱两亲性，提出了一种新的“油/水界面快速组装”法。随有机溶剂的挥发，纳米粒子在油/水两相界面快速（小于1秒）自组装成大面积的超晶格单层膜（约3×3厘米）。该方法克服了本领域难以构建大面积、非紧密堆积超晶格单层膜的难题，实现了超晶格从紧密堆积到非紧密堆积的转变和超晶格材料晶格常数的大范围调控，为非紧密堆积超晶格材料在微电子、生物传感、光电器件等领域的应用提供了可能。基于此，团队成员与南京邮电大学解令海团队合作，以制备的超晶格单层膜为纳米浮栅层，构筑了一种高性能有机场效应电信号存储器。与传统方法制备的同类型电信号存储器相比，该存储器在存储窗口、维持时间、器件稳定性等方面都表现出优异性能。例如，与传统的无序结构超晶格存储器件相比，该类高度有序超晶格纳米浮栅存储器件的存储开关比可达105，实现了存储态分明的8阶存储特性（即3比特信息存储），并且稳定的存储寿命可达10年以上。
华中科技大学为第一完成单位，化学与化工学院博士后王珂及南京邮电大学博士生凌海峰为共同第一作者，朱锦涛教授与南京邮电大学解令海教授、仪明东教授为论文的共同通讯作者。
以上研究工作得到了国家杰出青年科学基金(51525302) 和华中科技大学学术前沿青年团队项目的支持。
文章链接：
https://doi.org/10.1002/adma.201707344
https://doi.org/10.1002/adma.201800595
来源：华中科技大学
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