华东理工大学教授侯宇、杨化桂、杨双团队，设计并合成了系列新型一维金属卤化物单晶材料，为探索新型X射线探测材料、理解有机-无机杂化固体中熔融和玻璃化的起源及其结构表现提供了新思路。相关研究近日发表于《美国化学会志》。

X射线探测是一种关键的检测技术与研究方法，在医学诊断、工业检测、科学研究及安全检查等诸多领域得到了广泛应用。然而，目前金属卤化物材料仍难以同时实现较高的探测灵敏度与良好的稳定性，且在阵列化集成方面仍面临较大困难，限制了其在大面阵高分辨率成像应用中的进一步发展。非晶金属卤化物材料为解决上述问题提供了新思路，但该类材料存在熔融不稳定性等问题，制备十分困难，至今鲜有成功案例。

为解决以上问题，研究团队设计合成了一系列具有不同无机链构型的一维金属卤化物单晶材料，并系统讨论了不同构型对材料热学、力学性质的影响。其中，具有角共享无机链的4-乙氨甲基吡啶铅溴(4-EAMP)₂Pb₃Br₁₀表现出类聚合物的柔性特征，能在70 K的宽温区间内稳定熔融，并通过快速淬冷工艺实现大面积非晶玻璃的制备。

金属卤化物无机链段构型设计与辐射成像应用。图片由研究团队提供

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X射线探测器件研究表明，非晶玻璃的网络结构阻碍了材料结构内离子的迁移路径，显著提高了辐射探测器件的运行稳定性。同时，优异的熔融加工性使得该材料能轻易实现与薄膜晶体管阵列的集成。测试结果显示，基于(4-EAMP)₂Pb₃Br₁₀非晶玻璃的X射线直接探测器件实现了高达8581.7μC G_yair^-1cm^-2的灵敏度，以及在低剂量率下的多像素快速成像。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c11135