这些“聪明”晶体遇光会弯曲并自动弹回

钙钛矿是一类结构特殊的半导体，与硅、砷化镓等传统半导体不同：它由有机与无机成分混合构成，成本更低，化学性质更灵活。所有钙钛矿都具有ABX₃型晶体结构——即一个中心原子被六个原子围成的八面体包裹，整个八面体又置于八个角原子组成的立方体中。这一独特结构使其在光电和高效太阳能电池领域备受关注。

研究团队用激光照射钙钛矿晶体，并通过X射线实时观测其原子排列变化。结果发现：光照瞬间引发晶格快速偏移；撤去光照后，结构又完全恢复原状，且该过程可反复进行上千次。这种‘光致形变’（photostriction）现象在硅或砷化镓中完全不存在，是钙钛矿独有的可逆响应。

更重要的是，这种响应不是简单的‘开/关’式，而是连续可调的：改变材料的化学组成，可调控其吸收和发出的光波长（即带隙）；而照射光的颜色（波长）和强弱，则直接决定晶格形变的幅度——就像调节灯光亮度一样精细可控。

基于这一特性，未来有望开发出无需电信号、仅靠光照即可启动或精密调节的新型器件，例如光控传感器、微型执行器等。本研究获美国国防部高级研究计划局（DARPA）‘可切换光子器件材料’项目及美国国家科学基金会（NSF）资助，并依托UC戴维斯分校先进材料表征与测试（AMCaT）实验室完成。