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：[email protected]. 2016IF=11.994. (1區(qū)/Top期刊：化學領(lǐng)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(lǐng)域的頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上聯(lián)合發(fā)表了題為“Covalent Functionalization of Black Phosphorus with Conjugated Polymer for Information Storage”的研究論文（DOI：[email protected]）。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(diào)的直接帶隙（0.3~1.5 eV），很強的面內(nèi)各向異性和寬帶非線性光學響應(yīng)性能，使其在場效應(yīng)晶體管、信息存儲、光調(diào)制器和Q型開關(guān)激光器等光電信息領(lǐng)域具有潛在的重要應(yīng)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(lǐng)域的應(yīng)用。
針對這些關(guān)鍵科學技術(shù)難題，聯(lián)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(jié)構(gòu)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(diào)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(yīng)用范圍。制備的信息存儲器件在大氣環(huán)境下表現(xiàn)出了典型的非易失性可重復(fù)擦寫存儲效應(yīng)，其開啟和關(guān)閉電壓分別為+1.95V和-2.34V，電流開關(guān)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(lián)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(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的技術(shù)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(guān)研究成果聯(lián)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(dǎo)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