弛豫铁电体具有出色的介电，机电和电热特性，是声学传感器，固态冷却器，换能器和执行器的首选材料。尽管进行了数十年的深入研究，弛豫铁电体仍然是铁电材料和凝聚态物理中最不被了解的材料家族之一。近日，宾夕法尼亚州立大学Qing Wang等研究发现链手性可触发与铁电聚合物中构象紊乱相关的弛豫铁电。
本文要点：
1）作者通过结合X射线衍射，原子力显微镜红外光谱和第一性原理计算的研究发现，铁电聚合物的弛豫行为源自构象无序，与典型的以化学无序表征的经典钙钛矿弛豫完全不同。
2）作者发现链手性对无规螺旋构象的形成是必不可少的，该无规螺旋构象是由gauche扭转角的局部变形引起的，因此会引起聚合物的弛豫性能。
3）作者认为，分子内畸变，特别是其对施加电场的响应，可能在弛豫聚合物中发现的电气和机电性能中起关键作用，例如高电致伸缩系数，出色的电容储能和效率，巨大的电热效应和增强的压电响应 。
该工作不仅阐明了弛豫铁电体的基本机理，而且还为发现用于柔性，可扩展和生物相容的传感器和能源应用的新型铁电弛豫有机材料提供了指导。
Yang Liu, et al. Chirality-induced relaxor properties in ferroelectric polymers. Nat. Mater., 2020
DOI: 1038/s41563-020-0724-6
