作者:赵路 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/8 13:37:43
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调控有机无机相互作用优化钙钛矿结构和光学性能

 

北京高压科学研究中心(HPSTAR)研究员吕旭杰和杨文革团队,通过压力调控杂化钙钛矿MHyPbBr3中的有机-无机相互作用,实现了局域结构的优化和非线性光学性能的提升。相关成果近日发表于《美国化学会志》。

ABX3型有机-无机杂化钙钛矿因其优异的光电性能和结构可调控性,在光电等领域具有广阔前景。通过改变B位金属阳离子和X位卤素离子,可以对其实现结构和性能的多样化调控。另一方面,A位有机阳离子带来的有机-无机相互作用如何影响杂化钙钛矿的结构和物性,尚无清晰认知。而了解这些问题需要对其结构与物性的内在关系进行深入研究,这需要合适的材料体系,以及有效的调节手段和先进的原位表征方法。

该团队选择具有过大A位阳离子的MHyPbBr3(MHy+ = Methylhydrazinium,CH3NH2NH2+)作为研究体系,具有更明显的有机-无机相互作用,赋予了材料独特的结构畸变以及非线性光学性能。他们利用高压原位表征技术,结合理论计算,对晶体结构、电子结构和光电性能的演变规律进行了系统研究。结果表明,压力可以有效增强MHyPbBr3的有机-无机相互作用,引起大的结构极化,使二次谐波响应显著提升,在1.5 GPa处实现18倍增强。

该研究通过高压实现了有机和无机结构单元的可控调制,系统探究了有机-无机相互作用与钙钛矿结构和光电性能的内在关联。

相关论文信息:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c09375

 
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