铁电畴和畴壁是铁电材料的独特特性。其中，带电畴壁（CDWs）是一种特殊的特殊微结构，可以极大地提高导电性、压电性和光伏效率。因此，CDWs被认为是铁电体未来在能源、传感、信息存储等领域应用的关键。CDWs的研究是传统无机铁电陶瓷中最具吸引力的方向之一。 然而，在新出现的分子铁电体中，具有重量轻、易于制备、薄膜制造简单、机械柔性和生物相容性等优点，由于缺乏自由电荷，很少观察到 CDWs。在无机铁电体中，掺杂是一种传统的诱导自由电荷的方法，但对于溶液法制备的分子铁电体，掺杂通常会引起相分离或相变，从而使铁电体不稳定或消失。近日，东南大学Yu-Meng You，Ren-Gen Xiong等为了在分子系统中实现稳定的 CDWs，设计并合成了一种 n 型分子铁电体, 1-adamantanammonium hydroiodate。
本文要点：
1）在该化合物中，负电荷是由I-空位中的缺陷引起的，并且可以实现 CDWs。
2）在高达373 K的温度下稳定的纳米级CDWs可以通过电偏置金属尖端精确“写入”。更重要的是，这是第一次在分子铁电体中研究可变温度下CDWs的电荷扩散。
该工作为 n 型分子铁电体提供了一种新的设计策略，并为它们在柔性电子、微传感器等方面的未来应用开辟了道路。
Yu-An Xiong, et al. Rational Design of Molecular Ferroelectrics with Negatively Charged Domain Walls. J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c04872
