Структурные переходы в материалах открывают путь к управлению их функциональными свойствами, но часто оказывается сложным достичь быстрых и многократно обратимых структурных перестроек.

В работе, авторами которой стали сотрудники ИТМО, Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН и ещё нескольких научных учреждений России, США и Германии, предложен металл-органический координационный полимер (МОКП), построенный из катионов меди(II), связанных лигандами, состоящими из жесткого адамантанового линкера и двух функциональных групп, способных к вращению относительно него — 1,2,4-триазольного цикла и карбоксильной группы. Строительные блоки МОКП состоят из двух ионов Cu²⁺, связанных тремя мостиковыми карбоксилатными группами, что делает их отличающимися от более распространенного типа строительного блока «гребное колесо» с четырьмя карбоксилатными группами и придает МОКП гибкость. При изменении температуры, которое может быть вызвано, например, лазерным лучом, происходит непрерывная структурная перестройка, связанная с поворотом 1,2,4-триалольных циклов и карбоксильных групп относительно адамантанового каркаса.

Такие изменения структуры приводят к анизотропному тепловому расширению, сопровождающемуся значительным изменением оптических свойств кристаллов МОКП. Анизотропное изменение показателя преломления приводит к появлению у материала способности к вращению плоскости поляризации света, что может быть использовано при создании оптоэлектронных устройств. Модуляция оптических свойств является быстрой (частота 5000 с^-1) и многократно повторяемой (не менее 10000 циклов).

Работа выполнена в рамках проекта Российского научного фонда № 22-72-10027. Статья опубликована в журнале Communications Materials.