由对称控制的随机偶极子迁移产生的巨型可逆 piezoelectric 效应

有巨大 piezoelectric 响应的有机-无机杂化钙钛矿材料，以 TMCM-CdCl$_3$ 为例，代表了柔性且环保型电机械材料的潜在平台。然而，针对这类弱极化体系中异常性能的微观来源仍未为人所知。本文利用深度学习辅助的大规模分子动力学模拟，解决了这一悖论：再现了实验测得的 piezoelectric 系数 $d_{33} \approx 220$~pC/N，并证明巨大的响应源于多个内在组成部分的累计贡献，特别是剪切分量 $d_{15}$。这种效应不源于传统的极化旋转或相变切换，而是源于小部分有机阳离子在平面内 120° 随机旋转迁移。这种离散迁移机制受制于有机阳离子与宿主框架之间局部 C$_3$ 对称性氟素键网络的控制。$d_{15}$ 的 Arrhenius 类型温度依赖性进一步确认了热激活偶极子迁移的作用。本工作为通过理性工程化宿主-客体相互作用来提升杂化材料的 piezoelectric 性能提供了明确的路径。