5月26日，美國(guó)《Science》雜志在Editors’ Choice欄目（《Science》，Volume 356, Issue 6340）中以“Perovskite ferroelectricbond-switching”為題對(duì)我?；瘜W(xué)學(xué)院張偉雄副教授團(tuán)隊(duì)關(guān)于分子鐵電材料方面的最新研究成果（發(fā)表于《J. Am. Chem. Soc.》2017年139卷，論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b01334；《Science》報(bào)道原文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/356/6340/817.7）進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)報(bào)道，認(rèn)為該研究工作不僅利用新的鐵電相變機(jī)理實(shí)現(xiàn)了一例性能優(yōu)越的高溫多軸鐵電體進(jìn)而獲得了可實(shí)用的鐵電薄膜，而且展示了如何利用較弱的配位鍵在分子晶體中實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料難以實(shí)現(xiàn)的涉及“配位鍵斷裂與重組”的結(jié)構(gòu)相變，為開(kāi)發(fā)新型分子材料打開(kāi)了新的大門(mén)。據(jù)了解，《Science》雜志在Editors’ Choice欄目介紹其他學(xué)術(shù)刊物的成果數(shù)量非常有限，其中來(lái)自中國(guó)作者的成果更為罕見(jiàn)。
《Science》雜志Editors’ Choice欄目點(diǎn)評(píng)我?；瘜W(xué)學(xué)院張偉雄副教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果
鐵電材料兼有鐵電性、熱釋電性、壓電性、介電性以及非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)等重要特性，可用于制作信息存儲(chǔ)、紅外探測(cè)、換能器等各類(lèi)重要基礎(chǔ)元器件，是當(dāng)前功能材料中非常活躍的研究領(lǐng)域之一。順電相與鐵電相之間的結(jié)構(gòu)相變是開(kāi)發(fā)鐵電材料的重要基礎(chǔ)，自1921年發(fā)現(xiàn)首例鐵電體以來(lái)，開(kāi)發(fā)鐵電材料的結(jié)構(gòu)相變都屬于“有序無(wú)序型”或“位移型”機(jī)理。相比于這兩類(lèi)常見(jiàn)機(jī)理，涉及“化學(xué)鍵的斷裂與重組”的重構(gòu)型結(jié)構(gòu)相變由于需要克服較大的能壘，在無(wú)機(jī)材料中往往需要通過(guò)外加極端高壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此顯得非常稀少，這個(gè)瓶頸極大地阻礙了包括鐵電材料在內(nèi)的相關(guān)功能材料的探索。
分子鈣鈦礦型鐵電體[(CH3)3NOH]2[KFe(CN)6]中涉及配位鍵斷裂與重組的結(jié)構(gòu)相變，典型的電滯回線(xiàn)及微觀(guān)鐵電疇的極化反轉(zhuǎn)
張偉雄副教授與合作者通過(guò)巧妙的分子設(shè)計(jì)與晶體工程成功合成了一例分子鈣鈦礦型鐵電體[(CH3)3NOH]2[KFe(CN)6]，它可以表現(xiàn)出傳統(tǒng)無(wú)機(jī)鈣鈦礦化合物難以實(shí)現(xiàn)的涉及配位鍵斷裂與重組的鐵電相變。這種劇烈的結(jié)構(gòu)相變使該化合物具有十二重鐵電極軸（多于鈦酸鋇），居里溫度為402K（高于鈦酸鋇）。他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)該化合物可通過(guò)簡(jiǎn)單溶液旋涂方法制備成具有良好性能的鐵電薄膜，其極化反轉(zhuǎn)的頻率高達(dá)5kHz，微觀(guān)鐵電疇可在偏置電壓下進(jìn)行可逆極化反轉(zhuǎn)，有望代替無(wú)機(jī)鐵電體用于制作下一代柔性鐵電元器件。
該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：21290173，21427801，91422302，21671202）和廣州市珠江科技新星等項(xiàng)目的資助，得到了化學(xué)學(xué)院陳小明教授和東南大學(xué)熊仁根教授的大力合作與支持。在上述基金資助下，張偉雄副教授課題組近年來(lái)在A(yíng)BX3分子鈣鈦礦化合物的研究中取得了系列重要成果（例如：《Angew. Chem. Int. Ed.》2015, 54, 914；《Adv. Mater.》2016,28, 5886；《Chem. Commun.》2015, 51, 15641；《Chem. Commun.》 2014, 50, 1989等等），多篇論文得到了包括《Nat. Rev. Mater.》等權(quán)威期刊的引用和點(diǎn)評(píng)（《Nat. Rev. Mater.》2017, 2, 16099），并受邀為國(guó)際知名期刊撰寫(xiě)綜述（《CrystEngComm》2016, 18, 7915），目前在分子鈣鈦礦化合物的結(jié)構(gòu)相變及其介電開(kāi)關(guān)、非線(xiàn)性光學(xué)開(kāi)關(guān)、鐵電材料等領(lǐng)域取得了具有鮮明特色的科研成果。
