近期，化材学院张毅/付大伟教授团队围绕铁电固溶体和铁电多性能耦合两大方向取得系列研究进展，相关成果发表于国际顶级期刊 Angewandte Chemie International Edition 和 Nature Communications ，彰显了团队在分子基铁电材料设计、性能调控与应用探索方面的持续创新能力。
聚焦固溶策略，实现性能关键突破
(1)研究团队通过固溶策略，创新性地将不同电荷态的轮环藤宁阳离子（Cyclen4+与Cyclen2+）引入同一晶格中，提出“质子合金化”新思路。该策略构建了独特的异步取向机制，使材料在温度刺激下实现高达50%的热膨胀率，并表现出显著的热致动行为。同时，这一策略赋予材料从连续调制到突变跃增的多模态双折射控制能力，其总体调制幅度达到Δn≈0.044，超过目前大多数已报道的杂化材料，为热响应功能材料和光学调控材料设计提供了新的研究思路。（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202518937, Very Important Paper）
(2)通过固溶策略，创新性地将锑（Sb）与铋（Bi）元素引入同一无铅卤化物晶格中，提出“铋锑固溶合金化”策略。该策略有效破解了铋/锑基卤化物铁电体长期面临的宽带隙以及电荷载流子迁移率-寿命积（μτ）受限等难题，在性能优化与环保制备方面实现双重突破。研究获得的目标产物 (HDA)Sb0.39Bi0.61I5 表现出卓越综合性能：其带隙低至1.64 eV，为铋/锑基卤化物铁电体迄今最窄；载流子迁移率-寿命积较母体材料提升约两个数量级。在特定电场条件下，其X射线探测灵敏度进一步提升至17560 μC・Gyₐᵢᵣ⁻¹・cm⁻²，刷新卤化物铁电体X射线探测性能纪录，为无铅铁电材料设计改性和先进光电器件开发提供了新路径。相关工作被Angewandte Chemie International Edition编辑选为Inside Front Cover。（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202525694，Hot Paper）
聚焦功能耦合，在光电与多铁方向实现创新拓展
(1)团队与陕西师范大学赵奎，牛天启团队合作，聚焦铁电异质结调控策略，创新性地将DJ相或RP相二维铁电钙钛矿与FAPbI3结合，构建新型铁电基异质结（FBHJ）。这一“铁电异质结构筑”策略有效突破了钙钛矿-钙钛矿异质结难以同时提升内建电势与抑制非辐射复合的瓶颈。通过铁电自发极化增强内建电场、铁电晶核调控结晶动力学的协同机制，器件性能得到全方位提升。研究表明，器件开路电压由1.16 V提高至1.21 V，填充因子由83.6%提升至86.8%，器件光电转换效率达到26.62%（认证效率26.07%），开路电压-填充因子乘积达到1.05 V，达到肖克利-奎伊瑟极限的90.3%。此外，在500小时最大功率点跟踪测试后，器件效率保持率仍超过85%，展现出优异的稳定性，为高效稳定钙钛矿光伏电池研发提供了新思路。（https://doi.org/10.1038/s41467-026-69391-3）
(2)研究团队设计并成功合成铋基有机-无机杂化多铁性材料 (DMPA)3Bi2Br9，该材料实现了铁电与铁弹特性的有效耦合，此突破为铋基杂化材料领域的首例。该材料在动态阳离子重取向的驱动下，可发生3mFm型铁电及多铁性相变，展现出罕见的倍频效应四态转变行为；其压电系数 d33 高达 35 pC/N，不仅刷新了铋基杂化钙钛矿材料的相关性能纪录，且性能可与商用PVDF材料相媲美。此外，研究团队将该材料与聚氨酯进行复合，制备出柔性压电传感器件，该器件可稳定输出电信号，且能精准识别人体肢体姿态，在柔性电子和医疗监测领域具有重要应用潜力。(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.5334832)
浙江师范大学分子铁电团队长期致力于高性能分子基铁电多功能材料、压电材料、智能可穿戴材料和能量收集材料的设计与合成，并基于分子基铁电材料开展高灵敏度X射线探测材料、发光材料、高性能水系电池等方向研究，同时布局理论计算研究。实验室拥有良好的科研和学习环境、完善的工作体制、先进的实验设备以及优秀的指导教师队伍。
团队已在 Science、Nature Materials、JACS、Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials、Nature Communications、Physical Review Letters 等国际权威期刊发表系列研究工作，并与国内外知名高校保持紧密学术合作。实验室欢迎广大青年学者和同学们前来参观交流、合作学习。未来，团队将持续以“铁电化学”理论为核心指导，聚焦分子基铁电材料领域，着力推动该类材料在基础理论研究与实际应用开发两大维度的深度融合，助力实现材料性能优化、制备工艺革新与应用场景拓展的协同发展。
编辑：武艳
