电磁多功能材料
多功能材料是一种单相材料，融合了多种性质，包含骨架动力学、热学、光学、电学、磁性中的两种或以上。在此关注电磁耦合的材料。磁性的应用，包含信息存储、生物成像、电气化制造等。电性包含，热电、压电、铁电性等，对外界刺激作出响应，可以用于传感器、存储器。多铁材料可以发生磁电耦合（ME现象），是材料多功能性的体现，更加推动信息存储、多功能电子设备的进步。
电气化：将电力用于工业、运输业
铁电性：在电介质晶胞中，电荷正负中心不重合而出现偶极矩，产生不等于零的电极化强度，使晶体自发极化，并且偶极矩方向可以因电场而改变，晶体这种性质叫作铁电性。注意是晶体的范围，而不是导电的金属范围，在金属内会产生电流而不是电偶极矩。
多铁性：初级铁性特征包含铁电、铁磁、铁弹，包含初级特征的叫铁性材料；包含多种的叫多铁性材料。
磁电耦合：外加电场可以调控磁性质，外加磁场可以调控电性质
这里介绍两种单相材料，一种是氧化物钙钛矿型的，一种是金属有机框架类型的。在单相电磁材料的探索上，后者规避了前者的一些局限性，所以现在在电磁材料的研究的部分聚焦在后者上。前者的电磁产生机制往往互斥，所以后者用另外一种电磁产生机制，来规避问题。
氧化型钙钛矿材料
在钙钛矿材料里面，因为电性、磁性的产生机制往往互斥，所以能够做出来的单相材料有限。电性需要时间反演对称性的破缺，磁性需要空间反演对称性的破缺，所以只有13个空间点群可以满足。第二点，铁电材料是绝缘体，否则外加电场后会产生电流而不是诱导电极化，磁有序材料通常为导体。第三点，电磁性对于d轨道电子的填充要求不同，磁性要求未成对电子，而电性要求空的价层轨道，则能量更低，更容易发生晶格畸变。（d0规则，与M、O形成的裂分轨道，电子的再填充有关。只有电子不填在反键轨道，只填在成键轨道，才说明裂分轨道后的电子排布的能量，比裂分前更低）。这三点体现了氧化型钙钛矿材料的局限性。
金属有机框架
有机金属框架MOF材料的磁性和电性的产生各自独立，所以更有机会设计出多功能材料体。磁性来源于配体桥传递的磁性金属离子间的相互作用，电性来源于两种类别，一个是骨架里包含的基团的有序-无序转变，一种是骨架里包合的极性客体的变化，都会导致晶体的对称性改变，从而晶体的偶极矩改变，在宏观上就是电性的改变。
MOF的其它优点在于，有机无机构筑块的丰富性，可控制结晶于某个点群等。
MOF有机无机构筑块的丰富性
MOF材料有几个思路可以引入变化来增加丰富性。金属离子的选择，可以选不同金属离子，第一过渡系、镧系金属等，要对各个金属离子材料的特点进行概括和总结，发现规律；有机块的构筑，阴离子可选的短桥有氰根、羧酸根、叠氮等短桥配体。将文献综述的论点在这里小结一下，那就是阳离子还可以引入碱金属离子，或者其他模板阳离子（下文重点提铵离子），阴离子有共配体，还可以在骨架内引入中性的客体，比如溶剂小分子之类的，客体不会影响总体的磁性，但是会微操改变磁相变温度、矫顽场、剩磁等。
进一步聚焦
在此进一步将课题进行聚焦，那就是选择甲酸根作为阴离子，并引入铵阳离子作为模板离子，构筑MOF框架。为什么要选择这两个离子呢，那就需要了解这些离子的优越性、丰富性（可研究性）。
甲酸根的特点有三，一是它小，空间位阻小，成桥灵活，有利于形成拓展结构；二是配位方式包含单原子桥或者三原子桥，有效传递铁磁、反铁磁作用；三是它是一个好的氢键受体，易于形成氢键，氢键随着温度的变化会调控结构的有序-无序，因此容易产生介电异常。
铵根离子是各个体系常见的模板离子，只不过在MOF电磁材料领域里面暂未大量引入。铵根离子在高温下快速抖动，在低温下冷冻，会造成对称性的降低，从而导致偶极矩的改变，也引入电性。
客体分子对于电磁性质的影响，笔者暂时还不太清楚。要通过每个具体的例子进行总结归纳。
总结
总结：上文介绍了电磁材料的价值，和制作电磁材料的两种化合物，氧化型钙钛矿和金属有机框架。在氧化型钙钛矿材料中的电性、磁性产生机制是互斥的，体现了该类化合物的局限性。金属有机框架（MOF）是通过晶体结构有序-无序的变化来引入电性的，在机制上规避了局限性。对MOF的研究思路进行了概括总结，从阴、阳离子两方面讨论，并且简单讨论了阳离子用铵根离子、阴离子用甲酸的优越性，它们都存在有序-无序的调控机制，一个是高低温的结构冻结与否，一个是氢键系统的有无。
