針對(duì)該問題,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)羅毅教授研究團(tuán)隊(duì)葉樹集小組通過制備具有不同烷基鏈長的二維雜化鹵素鈣鈦礦,利用對(duì)稱性敏感的和頻振動(dòng)光譜技術(shù),結(jié)合光泵浦-太赫茲探測(cè)、電化學(xué)測(cè)試、熒光光譜以及X射線衍射等技術(shù),研究有機(jī)陽離子構(gòu)象、載流子遷移率、寬帶熒光發(fā)射以及無機(jī)骨架層間距之間的關(guān)聯(lián)性規(guī)律。
研究發(fā)現(xiàn),二維雜化鹵素鈣鈦礦的有機(jī)陽離子構(gòu)象無序度越大,其寬帶熒光發(fā)射越強(qiáng),面內(nèi)載流子遷移率越小,而面外載流子遷移率則由有機(jī)陽離子構(gòu)象與無機(jī)骨架層間距共同決定。該工作展現(xiàn)了和頻光譜在研究光轉(zhuǎn)換材料結(jié)構(gòu)對(duì)稱性破缺方面的特異性,揭示了有機(jī)陽離子構(gòu)象與鈣鈦礦載流子遷移率和寬帶發(fā)射等性能之間的構(gòu)效關(guān)系。相關(guān)成果以“Conformational disorder of organic cations tunes the charge carrier mobility in two-dimensional organic-inorganic perovskites”為題發(fā)表在Nature Communications(Nat. Commun.2020,11, 5481)上。
圖1、面內(nèi)載流子遷移率(jm)、寬帶熒光發(fā)射(IBE/INE)對(duì)有機(jī)陽離子構(gòu)象有序度的依賴關(guān)系。
文章第一作者為合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心博士生李傳召,合作作者為中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院蘇付海研究員及博士生楊金。該工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家杰出青年科學(xué)基金、基金委重點(diǎn)和面上項(xiàng)目、安徽省引導(dǎo)性專項(xiàng)等資助。
原標(biāo)題:中國科大:有機(jī)-無機(jī)雜化鹵素鈣鈦礦構(gòu)效關(guān)系研究取得進(jìn)展