铁电材料通常是一种热力学结构相变材料，可以响应温度发生可逆的顺电-铁电相变，导致自发极化的出现和消失。这种由温度引起的结构相变已经得到很好的研究。作为一种非破坏性、非接触式和远程感应介质，光长期以来一直是令人垂涎的操纵工具。然而，到目前为止，还没有发现铁电材料会发生可导致极化翻转的光致结构相变。

近日，国际有序物质科学研究院科研人员开发了一种具有光操控极化翻转特性的单组分有机铁电晶体：3,4,5-三氟-N-（3,5-二叔丁基水杨亚基）苯胺（TFTBSA-1）。如图1所示，在紫外可见光的照射下TFTBSA-1的颜色在黄色和橙色之间变化，并伴随着烯醇形式和反式酮形式之间的可逆结构光异构化。紫外和红外光谱也证实了TFTBSA-1经历了光诱导相变。电滞回线及铁电畴结构证实了TFTBSA-1的铁电性，另外在紫外可见光的照射下铁电极化发生了快速、可逆的翻转（图2）。这是第一个通过光异构化引发的结构相变从而实现极化翻转的光翻转铁电晶体。

图1. （a）光触发分子构象转变示意图；（b）光照前后紫外吸收图；（c）光照前后红外谱图。

图2. （a）光照前后电滞回线；（b-d）TFTBSA-1 薄膜中畴的光诱导操作。

这一创新性的研究为光控铁电极化翻转提供了一种新的机制和材料体系，为新一代光铁电器件带来了希望，为未来光控智能材料和生物力学应用铺平了道路。该工作得到了国家自然科学基金和南昌大学启动基金的大力支持。

文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.1c06108