美用有機分子創建新型鐵電性晶體材料

美國西北大學一個研究小組利用兩個小有機分子之間的*吸引力，創建出具有鐵電性理想特性的長晶體，這種材料具有很強的記憶力，未來有望成為低廉易制的計算機和手機內存應用程序（包括云計算）的應用材料。該研究成果發表在一期《自然》雜志上。

　　常規的鐵電材料聚合物和陶瓷材料的特殊品種生產起來復雜而昂貴。而新型化合物簡易且成本低廉，可快速靈活地制作成重量輕、具有擴展性新型電子材料，包括計算機內存、感測裝置、太陽能系統和納米電子設備。

　　新型超分子晶體材料的特性不是來自于分子本身，而是源于兩個有機小分子之間多次重復的特殊交替互動，促使它們自組裝成有序的網絡。在室溫而非以前低于液氮的溫度下，兩個互補的分子在電子的作用下相互吸引，緊緊并攏形成很長的晶體。這種晶體是基于苯四甲酸二酰亞胺和萘、芘、四硫富瓦烯衍生物受體的復合物，以氫鍵為基礎形成高度有序的3D網絡。

　　化學、材料科學與工程教授塞繆爾·斯特普說，新發現將作為設計鐵電性材料的新指導方式。這種分子設計，使我們可以發明一個幾乎是無窮大的鐵電材料庫。鐵電性材料具有自發極化，可以在外加電場的作用下發生極性反轉，這兩個可能的方向，吸引研究人員將該材料開發成計算機內存：因為一個特定方向可以對應于1，而另一個則對應0。

　　該大學溫伯格學院藝術與科學學院化學教授弗雷澤·斯圖達特爵士則認為，新創建材料的行為是復雜的，但超晶格結構很簡單，特別有助于解決云計算非常昂貴的維修費。

　　Facebook、Google、基于Web的電子郵件和其他服務都依靠易失性存儲器將信息存儲在云中。當電源關閉，易失性存儲器就會“忘記”其保存的信息，故而電源要保持不斷。如果采用新型鐵電性材料開發出非易失性存儲器，即使電源關閉時，仍可保留信息。預計如果在美國云計算和電子設備中操作非易失性存儲器，每年電力成本將節省60億美元。

 美用有機分子創建新型鐵電性晶體材料