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钙钛矿纳米晶体性质的研究

来自俄罗斯Skoltech和德国Ludwig Maximilians-Universität (LMU)的国际研究小组对卤化物钙钛矿纳米晶体有了新的认识。它最近的研究揭示了有前途的光电材料的组成、光诱导晶格动力学和稳定性之间的复杂联系。

纳米晶体

图片来源:Leo Matyushkin/Shutterstock.com

钙钛矿纳米晶体

最近在研究发表自然通讯在美国,科学家们检测了钙钛矿纳米晶体(pnc),发现了关于它们独特性质的新信息。

这项研究是在LMU和俄罗斯的斯科尔科技能源科学技术中心(CEST)进行的。Skoltech是一所私立国际大学,成立于2011年,与麻省理工学院(MIT)合作。

pnc有ABX3.组成,其中A =铯、甲铵(MA)或甲脒(FA);B =铅或锡;X =氯化物,溴化物或碘化物。它们是半导体纳米晶体的一种,以量子点的形式运作。

由于其特殊的能带结构,pnc几乎完全容忍缺陷。这也使它们能够在没有表面钝化的情况下发光。其他量子点,如CdSe,必须钝化才能发出明亮的光。

当纳米晶体的尺寸导致只有弱量子约束时,pnc继续发光。这意味着无论多分散性如何,都可以生产出具有窄发射线宽的纳米晶体。

pnc的新面貌

pnc的结构是由晶格动力学演化而来。这是由持续时间小于光源中振动模式周期的激光脉冲激发后原子结构的过程。

利用飞秒泵浦-探测光谱,研究人员实时观察了这些晶格动力学。光谱学方法收集了杂化卤化物pnc的相干晶格振动动力学数据。研究人员使用原子模型来解释这些数据。

最新研究结果

利用这种检查方法,研究人员发现了pnc的新信息。通过比较碘基pnc和溴基pnc的振动模式,他们发现碘基pnc的能量转移更为明显。

这是由于有机-无机卤化物pnc中有机基团与其无机骨架之间的相互作用发生了变化。

这些结果可能为合理控制pnc的基本性质提供了一种方法。这些性质包括光激发后的能量转移和电荷-载流子弛豫,可以通过组分的变化来控制。

华体会双赢棋牌pnc申请

pnc是一类应用于各种光电子领域的半导体纳米晶体。它们被用于高性能激光器和led,甚至被研究用作光催化材料。

光催化剂可通过光催化水裂解将水转化为氢气。它们也可以用于水的净化,通过吸附去除和破坏地下水中的有机污染物。

作为半导体纳米晶体,pnc显示出传统量子点所独有的特性。与块体材料相比,pnc表现出更高水平的光致发光量子产额。

除了这些理想的特性外,纳米级的量子约束在pnc中也是可能的。这可能是另一种调节纳米晶体光学特性的技术。

与其他半导体材料相比,由金属卤化物钙钛矿制成的纳米晶体在出现缺陷时也能更好地工作。这是由于金属卤化物钙钛矿独特的电子性质。

参考资料及进一步阅读

Debnath,印度et al。(2021)相干振动动力学揭示了有机-无机卤化物钙钛矿纳米晶体的晶格非谐性。自然通讯https://doi.org/10.1038/s41467-021-22934-2

Kobosko, Steven M., Jeffrey T. DuBose和Prashant V. Kamat(2020)钙钛矿光催化。甲基紫精诱导CsPbBr中长寿命载流子分离3.纳米晶体。ACS能源字母.(在线)https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b02573

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本·皮尔金顿

本·皮尔金顿是一名自由撰稿人、编辑和校对,拥有牛津大学英语文学硕士学位。他致力于清晰和引人入胜的书面交流,并喜欢以相关和可理解的方式讲述复杂的技术故事。

引用

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  • 美国心理学协会

    皮尔金顿,本。(2021年6月24日)。钙钛矿纳米晶体性质的研究。AZoNano。于2021年10月12日从//www.quint-software.com/article.aspx?ArticleID=5771检索。

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    皮尔金顿,本。“对钙钛矿纳米晶体性质的研究”。AZoNano.2021年10月12日。< //www.quint-software.com/article.aspx?ArticleID=5771 >。

  • 芝加哥

    皮尔金顿,本。“对钙钛矿纳米晶体性质的研究”。AZoNano。//www.quint-software.com/article.aspx?ArticleID=5771。(2021年10月12日生效)。

  • 哈佛大学

    皮尔金顿,本。2021。钙钛矿纳米晶体性质的研究.AZoNano, viewed september 21, //www.quint-software.com/article.aspx?ArticleID=5771。

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