Yaming Cao, Xiangyu Tian, Junwei Gu*, Bo Liu, Bin Zhang*,Sannian Song, Fei Fan, Yu Chen*. Covalent Functionalization of Black Phosphoruswith Conjugated Polymer for Information Storage. Angewandte ChemieInternational Edition, DOI:10.1002@anie.201712675. 2016IF=11.994. (1區(qū)/Top期刊:化學領域頂尖期刊).
理學院顧軍渭教授與上海華東理工大學陳彧教授課題組合作,在化學領域的頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上聯合發(fā)表了題為“Covalent Functionalization of Black Phosphorus with Conjugated Polymer for Information Storage”的研究論文(DOI:10.1002@anie.201712675)。西北工業(yè)大學和華東理工大學為共同通訊作者單位。
作為后石墨烯時代的代表性新型二維層狀材料,少層黑磷(BP)擁有高的電荷載流子遷移率(~103cm2V-1S-1)和可調的直接帶隙(0.3~1.5 eV),很強的面內各向異性和寬帶非線性光學響應性能,使其在場效應晶體管、信息存儲、光調制器和Q型開關激光器等光電信息領域具有潛在的重要應用價值。然而,BP材料具有極強的空氣不穩(wěn)定性(在大氣氛圍中易迅速降解失活),且在有機溶劑中的溶解度極差,極大地限制了其在光電器件領域的應用。
針對這些關鍵科學技術難題,聯合課題組通過巧妙的化學修飾方法,采用功能性高分子材料對BP表面進行共價修飾,在國際上首次成功地制備了基于BP的可溶性高分子功能材料PDDF-g-BP,并以此材料為活性層,成功制備了三明治結構的信息存儲器件。由于高分子的覆蓋作用以及高分子共價修飾后對BP能隙的成功調節(jié),使其在大氣環(huán)境中擁有良好的穩(wěn)定性,在常見的諸如DMF、NMP等有機溶劑中也具有良好的溶解性,極大地拓展了BP材料的應用范圍。制備的信息存儲器件在大氣環(huán)境下表現出了典型的非易失性可重復擦寫存儲效應,其開啟和關閉電壓分別為+1.95V和-2.34V,電流開關比達到104,且在空氣中放置3個月后依舊能穩(wěn)定運行。該項聯合研究工作的報道為BP及其衍生物材料的發(fā)展及其在光電領域的應用提供了新的技術思路。
理學院顧軍渭教授與華東理工大學陳彧教授自2016年始開展了卓有成效的合作研究工作。前期合作的相關研究成果聯合發(fā)表在J Mater Chem A (2017, 5:10798-10814,影響因子8.867)和Nanoscale (2017, 9: 10610-10618,影響因子7.367)上,指導的博士研究生楊旭彤參與了上述兩篇論文的研究工作。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201712675/full
新聞報道:
http://www.miit.gov.cn/n1146290/n1146402/n1146445/c6073805/content.html
http://news.nwpu.edu.cn/info/1002/53743.htm
http://lxy.nwpu.edu.cn/info/1580/11766.htm