近日，国际有序物质科学研究院与北京大学化学与分子工程学院通力合作，成功地合成了世界首例Cr(Ⅱ)基多铁材料。

在这一工作中，首次提出在分子铁电的设计合成中使用二价铬金属盐，在无水、无氧苛刻的实验条件下合成Cr(Ⅱ)基有机-无机杂化材料，即[TMCM][CrCl3]。从晶体学方面来说，二价铬与其他过渡金属离子如Mn2+、Fe2+、Co2+等一样，可以与有机阳离子，卤素阴离子形成杂化钙钛矿结构。一方面，有机阳离子诱导的非中心对称晶体结构可以诱导出铁电性。另一方面，具有部分填充d4轨道电子的二价铬在杂化材料中能产生较大磁矩并形成磁有序结构。如图一所示，三甲基氯甲基胺（TMCM）和氯化亚铬组装形成一维链状钙钛矿结构。电滞回线直接证明了其具有良好的铁电性，饱和极化值(Ps)约为3.6μC/cm2,高于大多数有机-无机杂化铁电材料，磁滞回线证明了其铁磁性的存在。这一创造性工作有助于扩展多铁材料家族，可以期待在不久的将来，更多具有高性能的Cr(Ⅱ)基有机-无机杂化材料被研究发现，不断地推动分子铁电、铁磁领域的发展。

研究成果以“Coexistence of Magnetic and Electric Orderings in a Divalent Cr2+-Based Multiaxial Molecular Ferroelectric”为题，发表于化学领域顶级期刊Chemical Science（《化学科学》）。该论文以艾勇博士为第一作者，南昌大学为第一单位发表。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/SC/D1SC01871J