近日，浙江师范大学化学与材料科学学院分子铁电团队在综合性期刊Nature Communications（自然通讯）上发表题为“Lone pair expression in fluorinated two-dimensional hybrid perovskite enables multiaxial ferroelectricity and nonlinear optical response”的研究成果（Nat. Commun. 2025, 16, 7760，论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63134-6）。

有机-无机杂化钙钛矿凭借结构可调性与优异的光电性能，在铁电存储、压电传感和非线性光学等领域受到广泛关注。近年来，随着柔性和可穿戴应用的快速发展，材料的性能被赋予了更高要求。二维杂化钙钛矿因其优良的薄膜延展性、材料稳定性和结构可设计性，成为满足这一需求的理想候选。然而，现有二维杂化钙钛矿铁电体仍面临自发极化小、二阶非线性响应弱和极轴数目少等挑战。

针对上述难题，浙师大分子铁电团队在熊仁根教授“铁电化学”理论指导下，成功构建出新颖的二维锗基钙钛矿铁电体(4,4-difluoropiperidinium)2GeBr4，其展现出大的饱和极化（>15 μC/cm2）、高的居里温度（401 K）以及强的SHG响应（约为KH2PO4的6.2倍）和多的等效极化方向（8个）。这些优异的性能源于Ge2+的4s2孤对电子立体化学效应与氟代有机阳离子的协同作用。此外，该材料同时具备显著的压电响应，与热塑性聚氨酯复合后所得器件表现出灵敏的压电传感性能，在柔性电子领域展现出广阔的应用前景。

浙师大分子铁电团队近年来在构建一维锗基铁电体、长余辉铁电、多铁耦合铁电、X射线探测及压电换能铁电、无金属钙钛矿铁电体、塑性有机铁电晶体、三维碱土金属基杂化类钙钛矿铁电体（Nat Commun. 2023, 14, 2863；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202319650；J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 21120；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202413726；J. Am. Chem. Soc., 2024,146, 27443；Nat. Commun.2025,16 3071；Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202509006.）等方面取得系列研究成果，这项工作是在分子铁电材料领域取得的又一进展。

浙江师范大学倪皓飞、周齐昉为论文的共同第一作者，浙江师范大学为唯一通讯单位，浙江师范大学双龙学者特聘教授张志旭、浙江师范大学付大伟和张毅教授为通讯作者。该论文工作得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、金华市科技计划项目和浙江省新苗计划的资助。

编辑：张文潇