Organsko-anorganski hibridni spojevi privukli su veliku pozornost istraživača u području optoelektroničkih materijala tijekom posljednjeg desetljeća. Kombinacija relativno jednostavne pripreme ove skupine materijala i prilagodljivih optoelektroničkih svojstava1 čini ih prikladnim u konstrukciji različitih, ekonomski vrlo prihvatljivih, optoelektroničkih uređaja (npr. organske svjetlosne diode, solarne ćelije)2-4. Općenito, kao jedni od najviše proučavanih elektrooptičkih materijala, anorganski feroelektrici su našli široku primjenu, u rasponu od senzora i aktuatora do optičkih i memorijskih uređaja5-9. S druge strane, nedvojbena je činjenica da pojedini organsko-anorganskih hibridni sustavi pokazuju izvrsna feroelektrična i multiferoična svojstva10-15 pri čemu feroelektricitet može imati značajnu ulogu u upravljanju fotonaponskim performansama15,16. Pored temperature, različite strukturne, mikrostrukturne, ali i optoelektroničke promjene također mogu biti potaknute i primjenom tlaka, od svega nekoliko GPa, pa sve do više stotina GPa, a što u konačnici može rezultirati otkrićem, novih izuzetnih svojstava organsko-anorganskih hibridnih materijala – tlakom izazvane promjene u strukturi jako dobro koreliraju s promjenama u optičkim svojstvima materijala, pri čemu su promjene uglavnom reverzibilne nakon dekompresije materijala.

Racionalnim dizajnom i kemijskom sintezom, kombinirajući strukturnu fleksibilnost i feroelektričnost/multiferoičnost, te fotofiziklna svojstva podložna promjenama pod utjecajem tlaka, može se otvoriti novi pristup za izradu multifunkcionalnih magneto-optoelektronički uređaja, koji bi imali potencijalnu primjenu u pordručju magneto-optoelektronike, fotonaponskih sistema, i senzornih uređaja. Znanstveni cilj predloženog projekta je metodom sinkrotronskog rendgenskog zračenja pri visokom tlaku (do 100 GPa) in situ proučiti izravan utjecaj primjene tlaka na strukturne (nastanak novih faza tijekom faznih prijalaza) i mikrostrukturne (veličina čestica, naprezanje, deformacija) parametre priređenih uzoraka odabranih organsko-anorganskih halida. Svi uzorci će se prirediti metodom sporog isparavanja iz vodenih otopina, korištenjem odabranih amina i halida prijelaznih metala (Co, Fe, Mn), uključujući i feroelktrik [N(C2H5)3CH3][FeCl4], koji kako je već navedeno, pokazuje fazni prijelaz induciran temperaturom. Komplementarno, će se za sve priređene uzorke provesti mjerenja Ramanove spektroskopije i luminiscencije pri visokom tlaku, a sve pojave će se okarakterizirati i vizaulno, pomoću optičkih mikrografija snimljenim pri kompresiji/dekompresiji.

Literatura:

1. H. Xu, et al. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 3259.

2. Z. K. Tan, et al. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 687.

3. K. M. C. Wong, et al. Adv. Mater. 2014, 26, 5558.

4. N. Pellet, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3151.

5. S. Poddar, et al. Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 202901.

6. P. Sharma, et al. Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 182903.

7. P. Sharma, et al. Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 022906.

8. Z. Xiao, et al. Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 112903.

9. H.-Y. Ye, et al. Sci. Rep. 2013, 3, 2249.

10. R. Shang, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2534.

11. J. Long, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2236.

12. Z. Y. Du, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 914.

13. M. Vrankić et al. Inorg. Chem. 2020, 59, 10, 6876.

14. H.-L. Cai, et al. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18487.

15. Stroppa, et al. Adv. Mater. 2013, 25, 2284.

16. J. M. Frost, et al. Nano Lett. 2014, 14, 2584.