近年來，相變材料已廣泛應用于通信、數(shù)據(jù)存儲器、紅外探測器、壓電傳感器、二階非線性開關等領域。值得注意的是，許多物理性質（如介電、壓電和鐵電）的轉變都發(fā)生在相變溫度附近。其中，介電響應行為是最有趣的特征之一，因為它可以在相變溫度附近進行高介電狀態(tài)和低介電狀態(tài)之間的切換。目前，有機-無機雜化相變材料（特別是無金屬有機-無機雜化相變材料）作為相變材料的新分支，因其低成本、綠色環(huán)保、合成過程簡單以及結構靈活等優(yōu)點而引起了廣泛的關注。這為探索新型介電材料提供了研究方向。
近日，新疆大學的許貫誠教授選取了反式-1,4-二氨基環(huán)己烷與硝酸進行溶液反應，成功合成了一種新的位移型無金屬有機-無機雜化相變化合物：反式-(NH3C6H10NH3)[NO3]2，并對其結構相變和介電性質進行了詳細的討論。DSC測試結果表明其在245 K/307 K發(fā)生了可逆相變，并伴隨較大的熱滯（62 K）。在降溫過程中，選取了不同頻率對該化合物進行了介電測試，發(fā)現(xiàn)該化合物在相變溫度附近存在明顯的介電響應行為，這證明該化合物是一個具有良好介電性能的材料。另外，單晶X-射線衍射結果發(fā)現(xiàn)化合物的空間群隨溫度變化，從高溫相（HTP）的P轉變?yōu)榈蜏叵啵↙TP）的P21/c，這表明該化合物發(fā)生了相變。在溫度變化過程中，反式-(NH3C6H10NH3)2+陽離子和[NO3]?陰離子均不存在有序-無序的轉變。為了進一步研究其相變機理，對該化合物在HTP和LTP的晶體結構進行了對比分析；結果表明反式-(NH3C6H10NH3)2+陽離子和[NO3]?陰離子的位置變化是引起結構相變的主要原因。綜上所述，該化合物的相變機理屬于位移型相變。此項工作將有助于推動位移型無金屬相變材料的進一步研究與發(fā)展。
化合物：反式-(NH3C6H10NH3)[NO3]2的（a）DSC曲線；（b）介電常數(shù)隨溫度的變化曲線；（c）高溫相（左）與低溫相（右）的晶體結構對比圖。 論文信息 Dielectric Response Behavior and Displacement-Type Metal-Free Organic-Inorganic Hybrid Phase Transition Material: trans -(NH3C6H10NH3)[NO3]2 Yan Luo, Yin-Qiang Zhang, Prof. Guan-Cheng Xu European Journal of Inorganic Chemistry DOI: 10.1002/ejic.202200179
