專利名稱：一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽及其制備方法和應用。
背景技術：
鐵電材料是一種同時具有鐵電、壓電、熱釋電、電光、非線性光學等性能的多功能材料。所謂鐵電材料，是指晶體結構在不加外電場時就具有自發極化現象，其自發極化的方向能夠被外加電場反轉或重新定向的材料。材料的這種特性被稱為"鐵電現象"或"鐵電效應"。近些年來，鐵電材料發展極為迅速，已廣泛應用于電子技術、激光技術、紅外探測技術、超聲(和微波聲學)技術、固態記憶和顯示技術以及其他工程技術方面，而研制和生產性能優良的鐵電材料，又是發展各種鐵電、壓電、熱電和電光等功能器件的基礎。因此，目前國際上對鐵電材料的研制和探索十分活躍。
目前人們對鐵電材料的研究和應用主要集中在無機材料上。無機鐵電材料由于具有高強度、高硬度、耐高溫、性能長期穩定、使用壽命長等優點而被廣泛應用，但是由于無機鐵電薄膜的制作需要高真空較高溫度的條件，使制作成本較為昂貴，不易制作大面積薄膜且需要采用硬質材料作基片，較大地限制了其應用。近年來，有機鐵電體薄膜也倍受青睞，主要是由于與無機鐵電材料相比，其具有易制成大面積薄膜、制作成本低、低溫制作條件、相對大的分子超極化率、大的電致伸縮應變能力、與空氣的抗聲阻匹配性有獨特的優越性等優點，同時由于其低溫制作條件而可以用柔軟的塑料作基片。但是由于有機鐵電材料的鐵電耦合系數較低，相對介電常數較小，性能、功能的長期穩定性相對差一些，從而使其應用受到較大限制。因此，研究新型鐵電材料以克服無機或有機
3鐵電材料的固有缺陷已成為當前鐵電材料的研究重點。
近幾年來，具有鐵電效應的有機金屬硼酸鹽引起了人們的極大研究興趣，這
是由于這類雜化材料經過精心設計和調控，可以達到揚無機材料和有機材料各自優點之長和避其缺點之短的"雜交優勢"的效果，而且無機硼氧聚陰離子和有機模板組份之間的相互作用，可以使此類材料呈現出新穎的性質。
發明內容
本發明的目的就在于提供一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽，該硼酸鹽分子式
為C8H34B10N6NiO20，空間群為C2 (No.5)，單胞參數為fl = 14.4598 (17) A, 6 =11.7213 (17) A, c = 8.5302 (14) A，a=y = 90.00 °,96.875(10) °, Z= 2,單胞體積V =1445.6(4) A3。
本發明還提供一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽的制備方法，在水熱條件下通過原位合成的方法制得，反應物氯化鎳(NiCl2)，硼酸(H3B03)， 二乙烯三胺(C4HuN3)作為原料，其摩爾比為1: 27: 25，采用水和吡啶作為溶劑，水熱反應升溫至20(TC，室溫下自然冷卻；硼酸、氯化鎳和二乙烯三胺發生原位反應，生長了有機金屬硼酸鹽的單晶。
本發明還提供一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽的用途該材料應用于存儲和恢復信息、傳輸光信息、圖像顯示和全息照像中的編頁器以及鐵電光閥陣列作全息照像的存儲。
本發明的有益效果是
本發明提供的有機金屬硼酸鹽是在水熱條件下原位合成方法生長出的晶體。本發明所采用的材料制備工藝簡單、產率高及重復性好等優點。
該硼酸鹽是一種新型的鐵電晶體材料，該材料的優點是不易溶于一般的溶
劑，熱分解溫度點高(空氣氛中可以穩定到250。C)，晶體顆粒均勻。
具體實施例方式
1、 化合物的制備
稱取氯化鎳(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作為原料，其摩爾比為1: 27:25: 137: 17，攪拌5min，裝入密閉的28 mL的反應釜中，升溫至200 °C ，恒溫2天，取出后在室溫條件下自然冷卻，便可得到晶體。經X射線單晶衍射分析，確定該晶體為[Ni(C4H1QN2)(C2H8N2)2][B506(OH)4]2。
2、 性能測試
我們對得到的有機金屬硼酸鹽進行研究發現該配合物的極化強度P與外施
電場強度E的關系曲線表明具有明顯的鐵電效應，Pr = 0.075|iC/cm2， Ps =0.01(iC/cm2。
權利要求
1.一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽，其特征在于該硼酸鹽分子式為C8H34B10N6NiO20，空間群為C2(No.5)，單胞參數為 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，單胞體積 id="icf0005" file="A2009100417980002C5.tif" wi="3" he="3" top= "48" left = "181" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>
2. —種權利要求1所述的鐵電材料有機金屬硼酸鹽的制備方法，其特征在于硼酸鹽在水熱條件下通過原位合成的方法制得，反應物氯化鎳(NiCl2)，硼酸(H3B03)， 二乙烯三胺(C4HuN3)作為原料，其摩爾比為1: 27: 25，采用水和吡啶作為溶劑，水熱反應升溫至20(TC，室溫下自然冷卻。
3. 權利要求l所述的鐵電材料有機金屬硼酸鹽在存儲和恢復信息、傳輸光信息、圖像顯示和全息照像中的編頁器以及鐵電光閥 陣列作全息照像的存儲中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種鐵電材料有機金屬硼酸鹽及其制備方法與應用，該硼酸鹽分子式為C<sub>8</sub>H<sub>34</sub>B<sub>10</sub>N<sub>6</sub>NiO<sub>20</sub>，空間群為C<sub>2</sub>(No.5)，單胞參數為a＝14.4598(17)，b＝11.7213(17)，c＝8.5302(14)，α＝γ＝90.00°，β＝96.875(10)°，Z＝2，單胞體積V＝1445.6(4)<sup>3</sup>；該材料在水熱條件下通過原位合成的方法制得，反應物氯化鎳(NiCl<sub>2</sub>)，硼酸(H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>)，二乙烯三胺(C<sub>4</sub>H<sub>13</sub>N<sub>3</sub>)作為原料，采用水和吡啶作為溶劑；該材料應用于存儲和恢復信息、傳輸光信息、圖像顯示和全息照像中的編頁器以及鐵電光閥陣列作全息照像的存儲。
文檔編號C07F15/00GK101633674SQ200910041798
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月11日 優先權日2009年8月11日
發明者李大光, 歐陽萍, 潘春陽, 趙豐華 申請人:廣東工業大學