Nat Chem：应天平/高玉瑞/郭建刚/陈小龙实现氢键动力学转变诱导的金属-绝缘体相变

本文报道了中国科学院物理研究所先进材料实验室A02组的研究团队通过设计一种新型有机-无机层状化合物，实现了氢键动力学转变诱导的金属-绝缘体相变（MIT）。研究团队选取窄带隙无机半导体SnSe2作为电荷传输层，将中性的有机分子1,3-丙二胺（DAP）插入层间，通过层间的“限域效应”强化氢键作用。在高温（>160 K）时，DAP分子中的氨基（-NH2）基团由于热激发产生无序旋转，使得氢键持续处于“断开”和“成键”的状态，表现出良好的导电性能。随着温度降低至160 K以下，-NH2基团的转动自由度被逐渐冻结，表现出绝缘行为。该研究展示了氢键在调控电学性质方面的巨大潜力，并为未来的分子电子器件设计提供了新的思路。