一种铁电材料有机金属硼酸盐及其制备方法与应用技术

技术编号:3805900 阅读:207 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种铁电材料有机金属硼酸盐及其制备方法与应用,该硼酸盐分子式为C↓[8]H↓[34]B↓[10]N↓[6]NiO↓[20],空间群为C↓[2](No.5),单胞参数为a=14.4598(17)*,b=11.7213(17)*,c=8.5302(14)*,α=γ=90.00°,β=96.875(10)°,Z=2,单胞体积V=1445.6(4)*↑[3];该材料在水热条件下通过原位合成的方法制得,反应物氯化镍(NiCl↓[2]),硼酸(H↓[3]BO↓[3]),二乙烯三胺(C↓[4]H↓[13]N↓[3])作为原料,采用水和吡啶作为溶剂;该材料应用于存储和恢复信息、传输光信息、图像显示和全息照像中的编页器以及铁电光阀阵列作全息照像的存储。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁电材料有机金属硼酸盐及其制备方法和应用。
技术介绍
铁电材料是一种同时具有铁电、压电、热释电、电光、非线性光学等性能的多功能材料。所谓铁电材料,是指晶体结构在不加外电场时就具有自发极化现象,其自发极化的方向能够被外加电场反转或重新定向的材料。材料的这种特性被称为"铁电现象"或"铁电效应"。近些年来,铁电材料发展极为迅速,已广泛应用于电子技术、激光技术、红外探测技术、超声(和微波声学)技术、固态记忆和显示技术以及其他工程技术方面,而研制和生产性能优良的铁电材料,又是发展各种铁电、压电、热电和电光等功能器件的基础。因此,目前国际上对铁电材料的研制和探索十分活跃。目前人们对铁电材料的研究和应用主要集中在无机材料上。无机铁电材料由于具有高强度、高硬度、耐高温、性能长期稳定、使用寿命长等优点而被广泛应用,但是由于无机铁电薄膜的制作需要高真空较高温度的条件,使制作成本较为昂贵,不易制作大面积薄膜且需要采用硬质材料作基片,较大地限制了其应用。近年来,有机铁电体薄膜也倍受青睐,主要是由于与无机铁电材料相比,其具有易制成大面积薄膜、制作成本低、低温制作条件、相对大的分子超极化率、大的电致伸縮应变能力、与空气的抗声阻匹配性有独特的优越性等优点,同时由于其低温制作条件而可以用柔软的塑料作基片。但是由于有机铁电材料的铁电耦合系数较低,相对介电常数较小,性能、功能的长期稳定性相对差一些,从而使其应用受到较大限制。因此,研究新型铁电材料以克服无机或有机3铁电材料的固有缺陷已成为当前铁电材料的研究重点。近几年来,具有铁电效应的有机金属硼酸盐引起了人们的极大研究兴趣,这是由于这类杂化材料经过精心设计和调控,可以达到扬无机材料和有机材料各自优点之长和避其缺点之短的"杂交优势"的效果,而且无机硼氧聚阴离子和有机模板组份之间的相互作用,可以使此类材料呈现出新颖的性质。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种铁电材料有机金属硼酸盐,该硼酸盐分子式为C8H34B10N6NiO20,空间群为C2 (No.5),单胞参数为fl = 14.4598 (17) A, 6 =11.7213 (17) A, c = 8.5302 (14) A,a=y = 90.00 °,96.875(10) °, Z= 2,单胞体积V =1445.6(4) A3。本专利技术还提供一种铁电材料有机金属硼酸盐的制备方法,在水热条件下通过原位合成的方法制得,反应物氯化镍(NiCl2),硼酸(H3B03), 二乙烯三胺(C4HuN3)作为原料,其摩尔比为1: 27: 25,采用水和吡啶作为溶剂,水热反应升温至20(TC,室温下自然冷却;硼酸、氯化镍和二乙烯三胺发生原位反应,生长了有机金属硼酸盐的单晶。本专利技术还提供一种铁电材料有机金属硼酸盐的用途该材料应用于存储和恢复信息、传输光信息、图像显示和全息照像中的编页器以及铁电光阀阵列作全息照像的存储。本专利技术的有益效果是本专利技术提供的有机金属硼酸盐是在水热条件下原位合成方法生长出的晶体。本专利技术所采用的材料制备工艺简单、产率高及重复性好等优点。该硼酸盐是一种新型的铁电晶体材料,该材料的优点是不易溶于一般的溶剂,热分解温度点高(空气氛中可以稳定到250。C),晶体颗粒均匀。具体实施例方式1、 化合物的制备称取氯化镍(NiCl2) 0.36g,硼酸(H3B03) 2.74g,量取二乙烯三胺(0^13^)2.0ml, 口比啶(C5H5N) 8.0ml,水(H20) 1.0ml作为原料,其摩尔比为1: 27:25: 137: 17,搅拌5min,装入密闭的28 mL的反应釜中,升温至200 °C ,恒温2天,取出后在室温条件下自然冷却,便可得到晶体。经X射线单晶衍射分析,确定该晶体为2。2、 性能测试我们对得到的有机金属硼酸盐进行研究发现该配合物的极化强度P与外施电场强度E的关系曲线表明具有明显的铁电效应,Pr = 0.075|iC/cm2, Ps =0.01(iC/cm2。权利要求1.一种铁电材料有机金属硼酸盐,其特征在于该硼酸盐分子式为C8H34B10N6NiO20,空间群为C2(No.5),单胞参数为 id="icf0001" file="A2009100417980002C1.tif" wi="38" he="5" top= "37" left = "122" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> id="icf0002" file="A2009100417980002C2.tif" wi="22" he="3" top= "37" left = "161" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> id="icf0003" file="A2009100417980002C3.tif" wi="13" he="5" top= "47" left = "21" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> id="icf0004" file="A2009100417980002C4.tif" wi="36" he="5" top= "47" left = "36" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>α=γ=90.00°,β=96.875(10)°,Z=2,单胞体积 id="icf0005" file="A2009100417980002C5.tif" wi="3" he="3" top= "48" left = "181" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>2. —种权利要求1所述的铁电材料有机金属硼酸盐的制备方法,其特征在于硼酸盐在水热条件下通过原位合成的方法制得,反应物氯化镍(NiCl2),硼酸(H3B03), 二乙烯三胺(C4HuN3)作为原料,其摩尔比为1: 27: 25,采用水和吡啶作为溶剂,水热反应升温至20(TC,室温下自然冷却。3. 权利要求l所述的铁电材料有机金属硼酸盐在存储和恢复信息、传输光信息、图像显示和全息照像中的编页器以及铁电光阀 阵列作全息照像的存储中的应用。全文摘要本专利技术公开了一种铁电材料有机金属硼酸盐及其制备方法与应用,该硼酸盐分子式为C<sub>8</sub>H<sub>34</sub>B<sub>10</sub>N<sub>6</sub>NiO<sub>20</sub>,空间群为C<sub>2</sub>(No.5),单胞参数为a=14.4598(1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铁电材料有机金属硼酸盐,其特征在于:该硼酸盐分子式为C↓[8]H↓[34]B↓[10]N↓[6]NiO↓[20],空间群为C↓[2](No.5),单胞参数为a=14.4598(17)*,b=11.7213(17)*,c=8.5302(14)*,α=γ=90.00°,β=96.875(10)°,Z=2,单胞体积V=1445.6(4)*↑[3]。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:潘春阳赵丰华李大光欧阳萍
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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