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鐵電體，作為具有可切換自發(fā)極化的電介質(zhì)材料，在智能信息化時代具有廣闊的應用前景。其中，集成或耦合光致發(fā)光特性的多功能鐵電體，在涉及多級信息存儲和多功能傳感器等新型光電子應用中扮演著重要的角色。尤其是具有較長時間尺度的余輝發(fā)射與鐵電體的集成或耦合，有望在此基礎上取得突破性的進展和嶄新的應用。然而，在單一材料中實現(xiàn)具有鐵電性、反鐵電和長余輝發(fā)射等多種功能特性仍是一項重大挑戰(zhàn)。

針對這一挑戰(zhàn)，本研究工作對一維鈣鈦礦(3-pyrrolinium)CdBr3（3-pyrrolinium = 3-吡咯啉）進行有機陽離子和無機骨架上的鹵素進行系統(tǒng)調(diào)控得到了(4-MePD)CdCl3（4-MePD = 4-甲基哌啶）。首次在有機-無機雜化鐵電/反鐵電體系中實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的余輝發(fā)射（117.11 ms）和居里溫度的顯著提升（114.4 K）。系統(tǒng)地闡明了其強氫鍵作用及限域效應抑制了激子的非輻射躍遷為長壽命余輝發(fā)射的實現(xiàn)起到了關鍵性的作用。這一工作成功彌補了長余輝鐵電體研究領域的空白，有望推動相關研究領域進一步發(fā)展。

浙師大分子鐵電團隊，始終圍繞分子基鐵電材料的設計與應用開展研究，近期在鍺基鈣鈦礦（Nat Commun 2023, 14, 2863.）、機器學習加速二維雙鈣鈦礦材料合成（Nat Commun 2024, 15, 138.）和有機-無機雜化材料中相變與熒光猝滅耦合的研究中（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202313590.）取得了一系列重要進展。這項工作是繼上述研究工作基礎之上，在有機-無機雜化鐵電/反鐵電長余輝發(fā)射研究領域取得又一新進展。

浙師大為該論文第一單位和通訊單位，化學與材料科學學院“雙龍學者”特聘教授張志旭博士、2021級碩士研究生倪皓飛以及南京工業(yè)大學王鶴博士后為共同一作。該論文工作得到了國家自然科學基金和中國博士后科學基金的資助。