近七十年,信息技术的发展日新月异,并快速向集成化和微型化发展。压电材料具有在机械应力作用下产生电能的能力,被广泛地应用在传感器、制动器、探测器、执行器等器件。具有机电转换性能的压电材料的应用,促进并扩展了信息技术的发展。而且,随着物联网的快速发展和器件小型化的推进,压电材料已经从传统的电子传感器、制动器发展成新型的可穿戴、自供能、便捷可携带的压电器件。伴随这一发展趋势,人们对重量轻、成本低、环境友好（如无铅）和生物兼容性高的压电材料的需求越来越强。虽然有机压电材料能够很好地满足这些需求,但是其压电系数d33通常比无机压电材料低一个数量级,导致其器件应用受到严重的限制。为此,本论文的研究目标是探索具有优良压电特性的有机压电新材料,促进有机压电材料基础研究以及新型柔性压电器件研究的发展。具体研究内容如下:1.采用缓慢降温和斜板相结合的方法生长出非线性光学有机单晶-4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶对甲基苯磺酸盐（简称DAST）。实测的二次谐波产生（SHG）效应表明,DAST有机单晶具有优良的非线性光学性能。该结果及DAST的非中心对称结构,预示DAST具有优良的压电效应。为此,本论文利用压电响应力显微镜（PFM）测量了DAST有机单晶的压电应变系数d33和压电电压系数g33。结果首次发现,DAST有机单晶的压电系数d33值高达150 p C/N,明显高于所有已经报道的有机压电材料,甚至可以和著名的无机钛酸钡（Ba Ti O3）相媲美。虽然DAST有机单晶的d33低于锆钛酸铅（PZT）无机陶瓷的d33,但是由于DAST具有远低于PZT、Ba Ti O3的介电常数,导致DAST单晶的压电电压系数g33高达无机PZT的4-15倍、Ba Ti O3的11-29倍。此外,本文进行了系统的第一性原理计算仿真,其结果不仅支持了DAST单晶实验测量的d33,而且从理论上阐述了DAST压电性能产生的物理机理,为高性能有机压电材料研究开辟了一条崭新的方向。2.进一步利用激光干涉光学技术,对DAST的压电系数再次进行测量。结果表明,DAST晶体薄膜的电致应变（Strain-Electric field,S-E）回线出现了典型的“蝴蝶”形状回线,再次证明了DAST具有压电、铁电特性。根据实测的S-E曲线的最大电场值和最大应变值,直接测量的DAST的压电系数d33达158 pm/V,与利用PFM测量的DAST的压电系数d33（150 p C/N）相一致,验证了DAST的PFM测试结果。3.为了探索DAST有机压电新材料的器件应用,本文利用简易的方法,制作了一种高性能、全有机型的基于DAST和聚二甲基硅氧烷（简称PDMS）复合膜的柔性压电新器件。而且,系统地研究了相关器件的压电输出性能,优化了压电材料和器件参数。结果表明,基于全有机型DAST-PDMS复合膜的压电器件的输出电压、电流信号均随着DAST浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,并在复合膜中DAST的浓度为15 wt%时,性能最优。随着外部施加压力的增大,器件的输出压电信号可高达6 V和188 n A。重要的是,基于全有机型DAST-PDMS复合膜的压电器件产生的电能可以直接点亮商用发光二极管（简称LED）。4.为了提高DAST压电器件的输出性能,本文进一步制作出基于PDMS/DAST/PDMS三明治多层结构的另一种新型的全有机柔性压电器件,并对在不同退火温度下制备的PDMS/DAST复合膜的电滞回线、介电、压电等性能进行研究。结果表明,在退火温度为室温-180 oC的范围内,PDMS/DAST/PDMS三明治多层结构的介电常数、极化强度、输出电压和电流均随着退火温度的升高而增大。其中,压电性能在150 oC达到最优。5.此外,本论文还对基于DAST的复合薄膜的光电性能进行了深入研究和系统比较。结果表明,通过添加碳纳米管（CNT）或石墨烯（G）的方法,能够有效地调控DAST薄膜的光学和电学性能。其中,DAST-CNT二元复合薄膜具有更加优异的导电性（较低的R）,而DAST-G二元复合薄膜的导电性对温度变化更为敏感（较高的TCR）。在此基础上,本论文研制出新型的DAST-CNT-G三元复合薄膜,探索了进一步调控DAST光学和电学性能的新途径。研究结果表明,DAST-CNT-G三元复合薄膜不仅能够明显地增强DAST在太赫兹波段的光吸收性能,而且该三元复合薄膜还结合了DAST-CNT和DAST-G两种复合薄膜在电学方面的优点,表现出优良的光学和电学综合新性能,在非致冷太赫兹探测器中具有巨大的应用潜力。