研究目的
合成并研究新型杂化化合物[C13H21N2O2](Cd(SCN)3)的结构、光学、介电和电子特性，重点关注其铁电弛豫行为及在非易失性存储器件中的潜在应用。
研究成果
新型杂化化合物[C13H21N2O2](Cd(SCN)3)表现出铁电弛豫行为，在356 K处发生相变，该现象已通过差示扫描量热法和介电研究得到证实。其光学带隙为2.20 eV并具有半导体特性。该结构通过氢键和π相互作用实现稳定。未来研究可聚焦于存储器件应用及性能的进一步优化。
研究不足
本研究仅限于所合成的特定混合化合物；推广至其他材料可能需要进一步研究。实验限制包括温度稳定性（±1 K）和样品致密性（97(2)%）。潜在优化方向可能涉及探索不同合成条件或采用额外表征技术。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用湿化学法合成，通过单晶XRD、DSC、TGA、DRS、阻抗谱和DFT计算分析结构、热学、光学、介电及电子特性。
2：样品选择与数据来源：
化合物由碳酸镉、硫氰酸和普鲁卡因盐酸盐合成，蒸发后获得晶体。数据源自实验测量与计算模拟。
3：实验设备与材料清单：
设备包括布鲁克四圆衍射仪、SETARAM G70热重仪、SETARAM差示扫描量热仪、安捷伦4292A阻抗分析仪、牛津衍射Xcalibur衍射仪，以及MATERIALS STUDIO中的DMOL3等计算工具；材料为碳酸镉、硫氰酸、普鲁卡因盐酸盐。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程包含碳酸镉与硫氰酸回流、加入普鲁卡因盐酸盐、再加热及蒸发结晶；表征包括XRD数据采集、热分析、阻抗测量及DFT计算。
5：数据分析方法：
采用CrysAlis Pro、SHELXS、SHELXL、WinGX、Diamond、Microcal Origin、Z-View和DMOL3等软件进行结构精修、热分析、阻抗拟合及电子结构计算。
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获取完整内容-
Agilent 4292A impedance analyzer
4292A
Agilent
Used to measure absolute value of impedance (Z) and phase angle (θ).
-
Microcal Origin
6.0
Microcal
Software used to perform nonlinear least squares fit.
-
Bruker four-cycle diffractometer
Bruker
Used for crystal XRD data collection with Mo-kα radiation.
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SETARAM G70
G70
SETARAM
Used for thermogravimetric analysis (TGA) measurements.
-
SETARAM DSC apparatus
SETARAM
Used for differential scanning calorimetry (DSC) measurements.
-
Oxford Diffraction Xcalibur diffractometer
Xcalibur (Sapphire2)
Oxford Diffraction
Used for XRD single crystal data collection with Mo-Kα radiation.
-
CrysAlis Pro
Agilent
Software for calculating collection strategy and data reduction.
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CrysAlis RED
Agilent
Software for data reduction.
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SHELXS program
Used for structure solution via Patterson algorithm.
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SHELXL
Used for structure refinement.
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WinGX software package
Software package incorporating SHELXL for refinement.
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Diamond
2.1
Crystal Impact
Used to draw the crystal structure.
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Z-View software
Scribner Associates
Used for data fitting of electrical impedance measurements.
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DMOL3 program
Dassault Systèmes BIOVIA
Used for total energy optimization and electronic band structures calculations within MATERIALS STUDIO package.
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MATERIALS STUDIO package
Dassault Systèmes BIOVIA
Software package containing DMOL3 for computational studies.
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