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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