四甲基联苯胺-四氟TCNQ：一种具有室温弛豫铁电行为的窄带隙半导体盐

我们给出混合堆叠电荷转移(CT)晶体 3,3$'^\circ$,5,5$'^\circ$-四甲基联苯胺--四氟-四氰基喹诺二甲烷 (TMB-TCNQF4) 的光谱与结构数据的扩展与修正，并辅以新的电学与介电测量。低温同步辐射结构数据的精修导致对先前报道 [Phys. Rev. Mat. 2, 024602 (2018)] 的 $C2/m$ 结构的修订。修订后的结构为 $P2_1/m$，每个晶胞含两个二聚化堆叠，且与振动数据一致。然而，低频区的偏振拉曼数据也表明，当温度升至 200 K 以上时，结构沿堆叠轴方向呈现日益增长的无序度。室温 X 射线衍射数据已确认正确结构为 $P2_1/m$——无相变——但未能明确证实无序的存在。另一方面，介电测量已证实在室温下即存在典型弛豫铁电行为，介电常数实部 $\epsilon'(T,\nu)$ 在约 200 K 与 0.1 Hz 处出现峰值。该弛豫行为被解释为存在自旋孤子分隔相反极性的畴，从而形成铁电纳米畴。TMB-TCNQF4 被确认为窄带隙半导体 ($E_a \sim 0.3$ eV)，室温电导率为 $\sim 10^{-4}~ \Omega^{-1}$ cm$^{-1}$。