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⬡ 新材料科研进展

中国科学院合肥物质科学研究院预测一类呈现室温多铁性和拓扑节点的纯手性金属有机纳米片

研究领域
发布时间
2025-01-22

💡这项突破是什么?

中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所(简称固体所)的研究团队,以手性六苯基苯(HPP)作为有机节点,预测了一类呈现室温多铁性和拓扑节点的纯手性TM(HPP)2金属有机纳米片。该体系的纯手性由手性HPP有机连接体引入,结构手性的变化可以诱导体系外尔声子的拓扑相变。该体系中的室温磁性源于TM阳离子与二重态HPP阴离子之间的强d-p直接自旋耦合,铁电性则是来源于晶格结构中空间反演对称性的破缺。基于铁电性和手性之间的耦合,体系的光吸收和声子的拓扑性质能够通过电场得到有效调控。值得注意的是,这类材料均属于拓扑非平庸材料,在费米能级附近展现出二次型拓扑节点。

基于该工作,研究人员可以通过替换取代基种类、改变金属节点类型或调整晶格种类来获得更多不同的手性多铁和磁性拓扑材料。上述策略不仅将手性特征引入了室温多铁和磁性拓扑材料中,还提供了一种设计二维多功能金属有机材料的理论框架,为相关领域的发展提供了新的推动力。

固体所博士后赵静为论文的第一作者,固体所李向阳副研究员、中国科学技术大学李星星教授和固体所王贤龙研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、中国科学院合肥物质院院长基金等项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c05408

图. 具有手性、室温磁性、铁电性和拓扑特性的二维金属有机框架材料示意图。