铁电体是一类重要的电活性材料，具备在电场下可翻转的自发极化，已经被广泛应用于存储器、电容器、传感器、致动器等等。由于光照是一种非接触性的、非破坏性的、远程控制的手段，因此光控极化翻转得到了大家广泛的关注。到目前为止，相关的研究主要集中在传统的无机铁电体中，比如SrTiO3、BiFeO3和BaTiO3。但是它们只能实现光控“写−擦除”信息存储，而不能实现光控“写−读取−擦除”信息存储。在实际应用时，它们仍然需要依靠电场来读取数据，这并不能实现完全非接触式的存储和读取。

近日，国际有序科学研究院科研人员发现了一对对映体二芳乙烯基铁电晶体，可以成功实现“写−读取−擦除”数据存储的完全非接触操作。如图1和图2所示，在可见光下，它们处于开环状态表现出双畴态，晶体颜色是白色的，带隙为3.26 eV。而在254/365nm波长的光照后，变成闭环状态表现出单畴态，晶体颜色是深蓝色的，带隙为1.68 eV。除了用光来书写和擦除铁电畴外，我们还可以用光来读取它们的颜色来确定畴的极化状态。初始状态和紫外光照射后的紫外光谱证实了二芳乙烯基铁电晶体经历了光诱导相变（图1）。电滞回线及铁电畴翻转证实了二芳乙烯基铁电晶体的铁电性（图2）。

图1. (a)光触发分子构象转变示意图和对应的晶体颜色图；(b)光照前后紫外吸收图；(c)光照前后铁电畴变化示意图。

图2. (a) RR构型的电滞回线；(b) SS构型的铁电畴翻转；(c) SS构型的铁电畴的光诱导变化。

这项工作不仅发现了第一个二芳乙烯基铁电晶体，而且成功地实现了在有机铁电半导体中对“写−读取−擦除”数据存储的完全非接触操作，为光刺激铁电器件提供了很有前途的候选材料。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.2c01069