近日，国际有序物质科学研究院汤渊源教授等人发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13816–13823）的论文“Optical Control of Polarization Switching in a Single-Component Organic Ferroelectric Crystal”入选JACS Spotlights亮点文章。该文首次报道了通过光异构化引发的结构相变实现极化翻转的光可切换铁电晶体。该成果得到国家自然科学基金和南昌大学启动基金的资助。
铁电材料虽然在一个多世纪前首次被发现，但已不断用于从医疗超声设备到非易失性存储器的技术进步。铁电材料中极化的翻转传统上是通过改变成分、磁场或施加应力或应变来实现的。虽然这些方法是有效的，但利用光作为非破坏性和非接触式操控手段的光学控制可能被认为是最终的控制器。该文作者成功合成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）。在紫外可见光的照射下能够产生烯醇式和反式酮形之间的可逆结构光异构化，并通过铁电有机晶体中的结构光异构化引发介电常数和极化的可逆翻转。这种巧妙的材料设计将为光翻转智能材料和生物力学应用的革命性进步铺平道路。
