近日，浙師大生化學院分子鐵電研究團隊首次透過溶劑選擇效應實現了鐵彈到鐵電的轉變。相關成果以“Observation of Transition from Ferroelasticity to Ferroelectricity by Solvent Selective Effect in Anilinium Bromide”為題發表在化學與材料領域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition上。付大偉老師為通訊作者，浙師大為唯一單位。

溶劑選擇效應是非常有趣和奇妙的化學與材料合成手段，對於分子鐵電我們前期工作實現了溶劑選擇從鐵電到非鐵電的轉換，然而鐵電和鐵彈等鐵性特徵之間的轉換還從未觀測到。而且目前對溶劑效應導致的結構相變的研究報道都是較少的，研究領域內關於鐵電和鐵彈轉變的還沒有成功的例子。最近，團隊經過資料庫的結構篩選比對分析，選取苯胺溴鹽（AB）透過溶劑選擇效應實現了鐵彈到鐵電相變的轉變，這在鐵電學領域是前所未有的，豐富了鐵電化學的研究，為從化學的角度對分子鐵電體進行定向設計和效能最佳化提供了新的探索策略。

乙醇溶劑製備得到具有鐵彈性的AB-1，使用甲醇、異丙醇、正丁醇、乙腈、二甲亞碸（DMSO）、或N,N-二甲基甲醯胺（DMF）製備得到具有鐵電性的AB-2。透過差示掃描量熱法（DSC）發現它們具有相同的相變溫度，均為297K，然而其介電常數隨溫度變化卻表現出不同的變化， AB-1的介電常數實部ε’在相變溫度附近表現出明顯的階梯變化，而AB-2的ε’在相變溫度附近表現出相對較小的λ形變化，這意味著它們的晶體結構和物理性質存在差異。溶劑選擇的晶體相變對鐵電鐵彈產生了重要影響。

變溫結構確認，AB-1的鐵彈相變為mmmF2/m,同時透過偏振光顯微鏡（PLM）檢測到了AB-1的鐵彈疇，在低溫態可以看到清晰的條紋狀鐵彈疇。而AB-2為鐵電-鐵電相變，我們透過壓電力顯微鏡（PFM）證實了AB-2在低溫態和高溫態均具有鐵電性。在兩相的原生薄膜中分別觀察到了帶有非常典型特徵的鐵電疇翻轉。下圖為AB-1的相關PFM響應翻轉圖。溶劑選擇效應豐富了鐵電化學的探索策略。

論文連結：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202015219