近日，功能晶态材料化学江西省重点实验室无序科学研究中心团队的研究论文“Supramolecular Rotor Assembly for the Design of a Hybrid Ferroelectric-Antiferromagnetic Multiferroic Semiconductor”在化学领域顶刊《Angewandte Chemie International Edition》（一区TOP期刊，影响因子16.1）公开发表，我校王娜博士为论文第一作者，我校缪乐平博士、史超教授、叶恒云教授和聊城大学姚念涛博士为通讯作者。

图1.超分子转子自组装设计合成铁电-反铁磁多铁

多铁性是指铁电性、反铁电性、铁磁性、反铁磁性等多重铁性同时存在。其中，铁电-反铁磁多铁材料在磁存储、自旋电子、存储器件、传感器、开关等方面具有巨大的应用潜力。有机-无机杂化钙钛矿可通过化学的方法定向设计合成铁性材料，已成为探索多铁材料的良好平台。然而，实现铁电-反铁磁多铁性具有挑战性，因为电偶极序和磁偶极序通常相互排斥。

图2. 铁电-反铁磁性表征

超分子组装具有高度的化学设计自由度，是结合动态分子结构和功能组件的最有效途径之一。冠醚具有天然的空腔结构，旋转运动能垒低，可以轻易地和各种金属离子或有机胺形成潜在运动结构模块。同时，可以极为容易地通过分子内部弱相互作用引入功能模块，如磁性模块。基于此，本研究利用超分子组装，通过分子转子合成子[NH₄(18-crown-6)]和无机磁性模块[Mn(SCN)₄]构筑了一例铁电-反铁磁多铁半导体[NH₄(18-crown-6)]₂[Mn(SCN)₄] (NCMS)。NCMS表现出良好的铁电性，其自发极化强度（Ps, 5.94 μC cm⁻²）高于大多数冠醚基铁电体。此外，NCMS显示优异的X射线辐射探测性能（光/暗电流开关比197）。我们的研究不仅为理解多铁性提供了深刻的见解，而且为实现高性能杂化多铁性材料提供了一种新颖而有效的方法。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202421298