铁电材料可用于多种技术应用，例如传感器，电容器，传感器等。铁电学的研究主要集中在无机材料上，例如BaTiO3和Pb（Zr，Ti）O3。随着对能量和环境的日益关注，人们相信分子铁电体是常规无机铁电体的有希望的替代品。由于其结构的灵活性，可调性和同手性，人们对分子铁电体产生了极大的兴趣。但是，分子铁电学的发现并不充裕。缺乏多样化的化学设计被认为是实现新的分子铁电体的主要挑战。因此，人们最近开发了化学设计方法，包括引入准球形理论，同手性和H/F替代的思想。通过这些先进的方法，人们成功地合成了多种铁电材料，从而将盲目探索变成了目标化学设计。有鉴于此，东南大学Ren-Gen Xiong，Han-Yue Zhang等对铁电分子设计领域进行了总结。
本文要点：
1）作者旨在提供对分子铁电材料的基本化学和物理学的认识，并提出“铁电化学”的概念，因为从化学的角度来看，它涉及分子铁电材料的目标设计和性能优化。
2）作者从用于新分子铁电体化学结构改变的基本理论开始，例如准球形理论和量子匹配理论。然后，作者从化学的角度着眼于同手性的基本原理，以及在铁电学范围内引入同手性分子的优势。同手性的引入增加了设计新分子铁电体的机会，因为同手性化合物更容易在五个手性极性点群（C1，C2，C4，C3，C6）之一中结晶。
3）此外，作者探索了另一种设计策略，即H/F替代作为H / D同位素效应的类似物。引入F原子通常可以保持极性点群不变，但有时会导致较小的结构破坏，这可能会增强物理特性，例如居里温度（Tc）和自发极化（Ps）。
4）最后，基于使用提出的设计方法后取得的广泛成就上，作者为具有优异性能的新型分子铁电体的目标设计的未来发展方向做出了展望。
Hui-Yu Liu, et al. Molecular Design Principles for Ferroelectrics: Ferroelectrochemistry. J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c07055
