凯时kb88怎么样激光泵浦极高频通信锆钛酸铅陶瓷可靠性，1961年生，东南大学教授、博士生导师，南昌大学国际有序物质科学研究院院长。1982年本科毕业于江西大学（现南昌大学），1987年获得延边大学有机化学硕士学位，1994年获得中国人民后勤工程学院工学博士学位，同年进入南京大学配位化学研究所博士后流动站工作。1996-1999年，先后在美国波多黎各大学、Brandies大学、波士顿学院开展博士后及访问学者研究。1998年至2006年任南京大学化学化工学院教授，2006年-至今任东南大学教授，现同时担任南昌大学教授/国际有序物质科学研究院院长。2023年11月当选中国科学院院士。

　　熊教授长期从事无机配位化学研究，是国际分子铁电材料的开拓者。他专注于分子铁电化合物的设计合成与功能研究，取得了系统性和创新性成果，创立了铁电化学（Ferroelectrochemistry），即从化学的角度设计分子铁电体，指导分子铁电体的化学设计。铁电化学包括似球-非球、引入单一手性和H/F取代等普适性设计策略，他利用这一方法精准合成了众多新型分子铁电体，特别是发现了性能比肩无机陶瓷铁电体的多个高性能分子铁电体，该方法也得到国内外同行的成功验证和广泛应用。带动并推动了我国分子铁电科学研究，引领国际分子铁电科学的研究与发展方向。以通讯作者在Science（5篇）、PNAS（USA，1篇）、J. Am. Chem. Soc.（52篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（22篇）、Phys. Rev. Lett.（5篇）、Natl. Sci. Rev.（2篇）、Adv. Mater.（14篇）、Nat. Commun.（6篇）、Acc. Chem. Res.（1篇）、Chem. Rev.（1篇）、Chem. Soc. Rev.（5篇）等主流期刊上发表论文110余篇。论文累计他引22000余次，H指数92。分子铁电体的创制等代表性成果被Science多次专文点评、入选2018年度中国高等学校十大科技进展和《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编（五）》。2002年获得国家杰出青年基金资助。2次获得国家自然科学奖二等奖（排名第一和第二）、3次获得教育部自然科学奖一等奖（2次排名第一和1次排名第二）。受邀为PNAS（USA）文章编辑，并担任《国家科学评论》（Natl. Sci. Rev.）等期刊编委。

　　作为人们日常生活中最常见的弹性体，橡胶通常是一类具有较低玻璃化转变温度的无定形聚合物。鉴于此，为了实现良好的弹性恢复，聚合物材料应具有较低的结晶度。但铁电性常见于晶态化合物中，其中长程有序的极性序对于铁电性的产生至关重要。化学交联是一种常见的简单且有效的实现本征弹性化的方法。然而，传统的化学交联可能会严重降低聚合物的结晶度，从而衰减铁电响应。因此，如何在一种材料中同时实现优异的铁电性和高回弹性是铁电体发展百年以来的一个重大挑战。

　　东南大学熊仁根教授和张含悦介绍评述了同期Science杂志发表的关于通过化学修饰实现P(VDF-TrFE)铁电聚合物本征弹性化的研究工作。该工作提出采用极低交联密度（1–2%）的化学交联方法来实现P(VDF-TrFE)塑性聚合物的弹性化。通过使用软长链交联剂聚乙二醇（PEG）二胺将P(VDF-TrFE)塑性聚合链部分交联（最佳交联密度为1.44%），形成弹联网络，赋予了P(VDF-TrFE)聚合物铁电体理想的回弹性，同时还保留了其高结晶度以维持良好的铁电性能。该文章还指出，结合铁电化学设计策略中的引入单一手性策略，为未来弹性铁电材料的化学设计提供了丰富思路。引入单一手性是熊仁根教授提出的铁电化学理论中设计分子铁电体的重要原理之一。将手性单体引入聚合物中，或利用手联剂来改性聚合物，单一手性引起的不对称性可以逐层传递到分子结构中，这对于电活性的铁电聚合物的构筑是至关重要的。同时，手性还将赋予铁电聚合物新的功能特性，如手光性质、催化对映选择性等。结合近年来铁电化学领域的研究进展，该观点文章还展望了弹性铁电体在生物医学应用中的重要前景。在未来，弹性铁电体将会是铁电器领域的一个重要研究方向。

　　压电材料在受力时会产生电能，是各种传感应用的理想选择。一般来说，最有效的压电材料是陶瓷固溶体，其中压电效应在所谓的形态各向异性相边界（MPB）处可得到充分优化。然而，陶瓷的机械性能较差，这限制了其开发更广泛的应用场景。

　　南昌大学熊仁根教授等人根据相似相容原理，发现三氯合镉酸三甲基氟甲基铵（TMFM-CdCl 3）可以和TMCM-CdCl 3 构筑分子钙钛矿固溶体(TMFM) x(TMCM) 1-xCdCl 3（0 ≤ x ≤ 1）。在0.25 ≤ x ≤ 0.3时存在MPB（，d 33是单一组分TMCM-CdCl 3（220 pC/N）的五到七倍，超越了经典的无机陶瓷固溶体锆钛酸铅（PZT）。本工作表明：在压电性能方面，柔性分子压电材料可以与传统硬的无机陶瓷压电材料相媲美，这一颠覆性发现为准同型相界分子压电材料的理论研究与应用研究提供了广阔空间。

　　无机钙钛矿铁电体由于其优异的铁电性，被广泛应用于非易失性存储元件、电容器和传感器。而有机铁电体因其机械灵活性、低重量、环境友好的加工和低加工温度而备受青睐。尽管第一种铁电体Rochelle盐的发现已经过去了将近一个世纪，但一直没有出现非常理想的有机钙钛矿铁电体。

　　东南大学熊仁根教授和游雨蒙教授等人使用分子设计策略和精心选择的有机阳离子开发了一个无金属ABX 3型3D钙钛矿铁电体家族，其通式为A（NH 4）X 3（其中A是二价有机阳离子，X是Cl、Br或I）。作者总共合成了该家族的23个不同成员，具有一系列不同的结构和相变温度。而在这些A（NH 4）X 3钙钛矿中，MDABCO–NH 4I 3（MDABCO是N-甲基-N’-二氮杂双环[2.2.2]辛烷）具有高达448K的相变温度（T0）和22μC/cm 2的较大 Ps，与经典的无机钙钛矿BTO相当。此外，使用压电响应力显微镜（PFM），作者还发现具有八个极化方向的各种铁电畴的共存，以及通过施加电场使极化方向灵活旋转的证据。上述策略证明了高性能无金属铁电钙钛矿的可行性。

　　上到卫星火箭、下到渔船潜水艇，从军用导弹到医用B超压电材料的使用已经深入到了社会的每一个层面中。随着科技的发展，人们希望各类电气设备的尺寸越来越小，这就需要对传统压电材料进行更大规模地“压缩”，甚至成为织物，制成衣服穿戴在身上。然而，这些需求对传统压电材料来说，就会出现很多问题。比如压电陶瓷制作中需要上千度的高温，在这种温度下，大多数精密的电子器件与具有柔性的薄膜都无法耐受这种温度；同时，陶瓷的高硬度在遇到对柔韧性的需求时反而成为缺点；另外不得不提到传统压电陶瓷中通常含有潜在的有毒金属，不利于环境保护并对生物体有可能产生毒性。

　　东南大学熊仁根教授、游雨蒙教授、托莱多大学鄢炎发教授和中科院深圳先进技术研究院Jiangyu Li等人突破传统的合成思路，另辟蹊径，创新性的从提升铁电极轴数量入手、利用相变前后对称性的巨大变化，发现了一类具有优异压电性能的分子铁电材料三甲基氯甲基铵三氯锰（II）。这是一种由水溶液处理的有机-无机钙钛矿铁电晶体，具有达到185皮库仑/牛顿的d 33和高达406开尔文（K）的相变温度（比BTO高16K）。这种新型分子铁电材料不但秉承了分子材料的种种优势，同时首次在压电性能上达到了传统压电陶瓷的水平。虽然研究还仅存在于实验室内，但随着新型分子铁电体的开发和进步，制作出具有实用性的柔性薄膜压电元件不再是一件难以企及的梦想。

　　铁电体是一种具有广泛应用的多功能电活性材料，可通过电场或机械力进行温度依赖性自发极化转变，在温度传感、数据存储、机械驱动和能量采集等方面具有巨大的应用价值。

　　在此，东南大学熊仁根教授和华盛顿大学Jiangyu Li等人发现，二异丙基溴化铵（DIPAB）作为一种由水溶液加工而成的分子晶体，其实质上是一种铁电体，其自发极化率为每平方厘米23微库仑[接近经典铁电体钛酸钡（BTO）]，居里温度高达426开尔文（高于BTO），同时其介电常数大、介电损耗低。DIPAB表现出良好的压电响应和明确的铁电畴。这些特性使其在传感、驱动、数据存储、电光以及分子或柔性电子领域有望成为钙钛矿铁电体和铁电聚合物的分子替代品。

　　与广泛使用的无机铁电体相比，具有显著压电响应的分子铁电体因其重量轻、机械柔性和易于制备的优点而被认为是更加理想的材料选择。2017年，熊仁根团队就发现了一例高压电性分子铁电体三氯合镉酸三甲基氯甲基胺（TMCM-CdCl 3），其压电系数d 33达到了220 pC/N，与无机陶瓷钛酸钡（BTO）相当。然而，当时由于晶体尺寸较小，该材料的机电耦合系数k 33一直难以准确表征。机电耦合系数反映了机械能与电能相互转换的效率，对压电材料的实际应用至关重要。已报导的分子铁电体的k 33一直远低于无机陶瓷BTO（0.5）和锆钛酸铅（0.54~0.75），大大限制了它们的应用。

　　为精确测定分子铁电体的机电耦合系数，需要对单晶进行定向切割出特定的形状，因此首先要获得大尺寸的分子铁电单晶。有鉴于此，南昌大学熊仁根教授和东南大学游雨蒙教授设计开发仪器设备来生长大块分子铁电晶体。通过反复试验和改进，最终摸清了通过溶液降温法生长TMCM-CdCl 3大单晶的条件参数，并进一步生长出了英寸级大小的TMCM-CdCl 3分子铁电单晶，三维尺寸达到36 × 30 × 19 mm 3。基于这一材料，作者对TMCM-CdCl 3晶体进行定向和切割，得到符合测试标准的晶柱和晶片，并利用动态谐振法测定了它们的机电耦合系数。经过测算，其k 33达到了0.483，远大于经典的分子压电体硫酸三甘氨酸（TGS, k 33~0.11）和压电聚合物聚偏氟乙烯（PVDF, k 33~0.2），甚至接近于无机压电陶瓷BTO（k 33~0.5）。不仅如此，高质量的大块单晶使得压电系数d 33进一步提高到383 pC/N，超越了此前报道的数值。此外，TMCM-CdCl 3在其他振动模式下同样具有高的机电耦合系数k 31和k 15 (0.624和0.423)，压电系数d 31和d 15（176和667 pC/N）也超越以往。这一工作展现出分子铁电体TMCM-CdCl 3高的机电耦合系数，这赋予其在柔性、便携和可穿戴压电器件巨大的应用前景。同时，本工作对进一步探索高机电耦合系数分子铁电材料具有积极的推动作用。

　　多铁钙钛矿是一种重要的电子材料，应用领域十分广泛，包括非易失性存储器、超声波探测器、压电传感器和二阶非线性开关等。以往的研究表明，二维含铬(Ⅱ)的卤化物杂化钙钛矿是很好的铁磁材料，其部分填充d4轨道电子能产生较大磁矩，有利于铁磁性的产生。但是二维含铬(Ⅱ)的卤化物杂化钙钛矿多铁性能的研究尚未报道，其晶体结构对铁电、铁磁等性能的作用机制有待于深入地探索。

　　因此，南昌大学熊仁根教授、艾勇教授和北京大学王哲明教授等人选用3，3-二氟环丁胺与氯化亚铬合成了二维有机-无机杂化钙钛矿多铁材料，即[DFCBA] 2CrCl 4。这一材料在高达387 K的温度下经历4/mmmFm型铁电相变 ，并显示出饱和极化为2.1μC cm −2的多轴铁电性 。研究还发现，该材料是一种居里温度为32.6 K的软铁磁体。这项工作为探索铁电性和铁磁性共存的有机无机杂化钙钛矿在未来多功能智能设备中的应用提供了线索。

　　富勒烯是一种由碳原子组成的球状分子，拥有独特的结构和物理、化学性质，备受材料科学和纳米技术界的关注。铁电体是一类极化方向在外电场下可重取向的电偶极活性材料，和人们熟知的铁元素没有关系。研究富勒烯的铁电性质对于拓展其在电子器件和存储技术等领域的应用非常重要。在以往的研究中，研究人员通过计算预测了金属内嵌富勒烯的铁电性，也有学者报道了富勒烯Gd@C82 单分子驻极体呈现出类似铁电性的极化翻转特性。然而，富勒烯的铁电性质目前仍未得到充分研究和应用，主要原因是富勒烯分子的高对称性。

　　根据Philip Anderson的“多则异”理念，南昌大学熊仁根教授和廖伟强教授等人设计、合成了富勒烯加合物C 60S 8，利用富勒烯C 60与S 8分子的范德华相互作用，为偶极取向操纵提供了机会。尽管C 60与S 8分子各自具有较高的分子对称性（I h和D 4d），它们的组合导致了低对称性加合物C60S8结晶在C 2V（mm2）点群。研究表明，C 60与S 8的分子间相互作用导致了微小的结构扭曲和晶格重叠，从而引起晶体的极性。C 60S 8在230 K经历了从极性到极性的相变，属于mm2Fm（C 2vP↔FC s）型铁电相变，电滞回线测试和铁电畴翻转进一步证实了它的铁电性质。这项研究工作是“铁电化学”思想指导化学设计分子铁电体的又一成功例子，不仅激发了设计铁电富勒烯和其他新型分子铁电材料的灵感，还为“多则异”的分子设计理念的发展增添了新的元素。

　　JACS：首个二芳乙烯基铁电晶体可实现无接触的“写−读取−擦除”数据存储

　　偏振的光学操作已经获得了广泛的关注，因为它为新的非接触式存储器和开关提供了一条很有前途的途径。然而，目前的研究主要集中在数据存储的光电控制上，而不是数据读取，无法实现非接触式写-读-擦除数据存储的全过程。

　　在此，南昌大学熊仁根教授和汤渊源教授等人发现了一对对映体二芳乙烯基铁电晶体，可以成功实现“写−读取−擦除”数据存储的完全非接触操作。在可见光下，这一铁电体处于开环状态表现出双畴态，晶体颜色是白色的，带隙为3.26 eV；而在254/365nm波长的光照后，它们就会变成闭环状态表现出单畴态，晶体颜色是深蓝色的，带隙为1.68 eV。除了用光来书写和擦除铁电畴外，作者还可以用光来读取它们的颜色来确定畴的极化状态。初始状态和紫外光照射后的紫外光谱证实了二芳乙烯基铁电晶体经历了光诱导相变。电滞回线及铁电畴翻转证实了二芳乙烯基铁电晶体的铁电性。这项工作不仅发现了第一个二芳乙烯基铁电晶体，而且成功地实现了在有机铁电半导体中对“写−读取−擦除”数据存储的完全非接触操作，为光刺激铁电器件提供了很有前途的候选材料。

　　偏振切换的光学控制引起了人们的极大兴趣，因为光辐照是一种超越电场或应变场的无损、非接触和远程控制手段。目前的研究主要利用各种光激发电子效应来实现光控制偏振，如光驱动柔性电效应和光伏效应。然而，自1867年发现光致变色以来，由光异构化引起的结构相变还从未与铁电性联系在一起。

　　南昌大学熊仁根教授和汤渊源教授成功地合成了一种具有极性空间基团Pna2 1，3，4，5-三氟-N-（3，5-二叔丁基亚水杨基）苯胺的有机光致变色铁电体，其颜色可以通过激光照射在黄色和橙色之间进行变化。它的介电常数和自发极化可以通过烯醇型和反式酮型之间的结构光异构化触发的光诱导相变进行可逆切换。据作者介绍，这是第一个通过光异构化引发的结构相变实现极化切换的光开关铁电晶体。这一发现为未来智能材料的光控制和生物力学应用铺平了道路。

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