EurJIC：高质量高氯酸基杂化笼状钙钛矿化合物在温度刺激下的显著可逆介电转变

具有钙钛矿结构的化合物因其诸多优异的性能成为材料研究领域的焦点。有机-无机杂化钙钛矿是一类和纯无机氧化物钙钛矿具有相同结构的材料。它们的通式可表达为ABX₃（其中A = 有机成分, X = 桥连配体）。和无机氧化物钙钛矿相比，有机-无机杂化钙钛矿结构柔性，易于加工等特点，是无机钙钛矿材料的有益补充。有机-无机杂化钙钛矿材料在外界刺激下具有良好的可切换特征，这将为其在下一代刺激响应或智能材料中的运用提供可能。

在众多已报道的有机-无机杂化钙钛矿结构的化合物中，主要是以卤素原子作为桥连配体。近年来，一些含氧酸盐（比如ClO₄⁻, ReO₄⁻, NO₃⁻等）逐渐被人们发现也可作为桥连配体，用以构建有机-无机杂化钙钛矿结构，但这类化合物的B位点主要以碱金属或NH₄⁺作为配位中心。

近日，江西理工大学无序物质科学研究中心李建荣副研究员和史超副教授等人以碱土金属Ba²⁺作为金属配位中心，ClO₄⁻作为桥接配体，合成首例三维Ba基的ABX₃-型有机-无机杂化钙钛矿化合物(HTz)[Ba(ClO₄)₃]（HTz = 噻唑鎓阳离子）。该化合物的结构特色是以Ba²⁺作为结点，ClO₄⁻为桥连配体形成了三维有机-无机杂化钙钛矿结构，阳离子HTz位于阴离子[Ba₈(ClO₄)₁₂]笼子中。差示扫描量热法测量和变温介电测试显示该化合物经历两个连续可逆相变并伴随着介电常数的改变，这些变化归结于阴离子笼[Ba₈(ClO₄)₁₂]的形变和笼中HTz离子的有序-无序转化。除此之外，该化合物存有显著的介电各向异性。值得注意的是，循环介电常数测量中，研究人员还发现循环介电常数与初始测量值相比强度几乎没有衰减，体现了材料开关效应的循环性。

该项研究在丰富了介电材料家族的同时，这类具有开关效应的介电材料也有望在电气和电子设备中得到应用。

论文信息：

High Quality of a Perchlorate-Based Hybrid Perovskite-Type Cage-Like Single Crystal – Evidence of Temperature-Induced Distinct Dielectric Transition

Yi-Fang Huang, Lin Xiang, Yan Feng, Zhen An, Le-Ping Miao, Prof. Jian-Rong Li, Prof. Heng-Yun Ye, Prof. Chao Shi

European Journal of Inorganic Chemistry

DOI: 10.1002/ejic.202100624

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European Journal of Inorganic Chemistry

《欧洲无机化学》是欧洲化学出版协会(Chemistry Europe)的官方期刊并由Wiley–VCH出版，刊发无机化学、有机金属化学、生物无机化学和固态化学相关研究领域的论文全文、通讯和小综述。

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