近些年，有機-無機雜化鈣鈦礦家族成為最活躍的研究領(lǐng)域之一，其在光、電、磁、發(fā)光及光伏器件中具有廣闊的應(yīng)用潛力。結(jié)構(gòu)上，有機和無機成分的結(jié)合使雜化鈣鈦礦具有豐富的結(jié)構(gòu)可設(shè)計性和化學(xué)多樣性，為鐵電材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和探索提供了理想的平臺。更重要的是，無機鈣鈦礦框架之間的動態(tài)有機陽離子提供了很大程度的分子運動自由，能驅(qū)動產(chǎn)生大熵變的多重有序-無序相變。優(yōu)異的結(jié)構(gòu)多樣性、大的熱交換能力和豐富的物理性能，使得雜化鈣鈦礦在高性能室溫電卡制冷方面具有潛在的價值。

中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員羅軍華團隊在雜化鈣鈦礦鐵電材料[(CH3)2CHCH2NH3]2PbCl4中發(fā)現(xiàn)了室溫附近的巨電卡效應(yīng)。該材料在室溫附近(302 K)時表現(xiàn)出劇烈的一級鐵電相變，具有顯著的自發(fā)極化(>4.8 μC/cm2)和相對較小的矯頑電場(<15 kV/cm)。更重要的是，室溫下，在較小的驅(qū)動電場作用下，實現(xiàn)了25.64 J/kg/K的等溫熵變和11.06 K的絕熱溫度變化，從而獲得優(yōu)異的電卡效應(yīng)和制冷效率，單位電場作用下等溫熵變和絕熱溫度變化分別達到1.15 J·cm/kg/K/kV 和430 mK·cm/kV, 均高于傳統(tǒng)的無機和高分子鐵電材料。該工作不僅為雜化鈣鈦礦鐵電體的設(shè)計提供了有效方法，同時也為室溫固態(tài)制冷提供了一類潛在的具有優(yōu)異電卡效應(yīng)的候選材料。相關(guān)成果發(fā)表在《自然-通訊》上。

具有一級相變的層狀雜化鈣鈦礦鐵電體展現(xiàn)室溫巨電卡效應(yīng)