[发明专利]一种有机共晶铁电体的制备方法及该有机共晶铁电体

说明书

技术领域

本发明涉及铁电功能材料，具体涉及一种有机共晶铁电体的制备方法及该有机共晶铁电体。

背景技术

铁电功能材料（铁电体）是指其晶体结构在不加外电场时就具有自发极化现象，自发极化的方向能够被外加电场反转或重新定向的一类功能材料。由于铁电体具有优良的铁电、介电、热释电以及压电等特性，被广泛应用于铁电存储器、红外探测器、声表面波和集成光电器件等现代电子技术和微机械技术等固态器件方面，铁电体及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。

早在 18到 19 世纪，科学家就对铁电体的铁电性进行了研究，其中以 1880 年 J. Curie 与 P. Curie 最具代表性。最早获得使用的铁电体是罗息盐(酒石酸钾钠)，1894年Pockels报道了罗息盐具有异常大的压电常数，1920年法国的Valasek观察到罗息盐晶体 (斜方晶系) 的铁电电滞回线；1935年、1942年又发现了磷酸二氢钾 (KH₂PO₄)及其类似晶体中的铁电性和钛酸钡 (BaTiO₃) 陶瓷的铁电性。

目前，对于开展具有高性能的铁电体和开发应用的研究现状来看，该领域的研究仍处于发展阶段，研究表明，具铁电特性的铁电体其晶体结构点群属十个极性点群 (C₁, C_s, C₂, C_2v, C₃, C_3v, C₄, C_4v, C₆, C_6v) 之一。目前人们用部分无机化合物与金属有机配位化合物合成铁电体的技术较成熟；但利用两种有机化合物分子间进行聚合反应合成有机共晶铁电体则为新的研究思路，其主要难点在于寻求合适特征结构的有机配体，使有机配体之间具有配位键合作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、无污染，成本低的有机共晶铁电体的制备方法，通过该方法得到两种新的有机共晶铁电体，该两种新的有机共晶铁电体的饱和极化强度接近于罗息盐，铁电特性较好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种有机共晶铁电体的制备方法，包括下述步骤：

a、将酒石酸(C₄H₆O₆)溶于去离子水或按体积比1：1由去离子水与无水乙醇配成的混合液中，并搅拌至完全溶解，配成摩尔浓度为0.01～0.8 mol/L的酒石酸溶液待用；

b、在50℃恒温条件下，按照三聚氰胺(C₃H₆N₆)与酒石酸摩尔比1：1～3 的比例，将固体三聚氰胺缓慢加入到步骤a的酒石酸溶液中，再搅拌20～60 min，将所得浊液直接过滤，过滤得到微晶物质和滤液，晾干微晶物质，将其置于玛瑙研钵中研磨，通过100目筛得到纯度不低于99%的有机共晶铁电体1；

c、将步骤b的滤液置于30～50°C的恒温箱中，静置5～7天，得到无色的块状晶体，

晾干，将其置于玛瑙研钵中研磨，通过100目筛得到纯度不低于99%的有机共晶铁电体2。

所述酒石酸为L-(+)-酒石酸、D-(-)-酒石酸或DL-酒石酸。

在步骤a中，酒石酸溶液的摩尔浓度为0.2 mol/L。

在步骤b中，三聚氰胺与酒石酸摩尔比为1：2。