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低维度溴化锡钙钛矿的光致结构转化

来源: X-MOL 2017-07-20 15:38:24

有机-无机杂化钙钛矿材料的研究对光电材料的发展有着重要意义。理论上，通过改变材料的组成与结构，三维、二维、一维乃至零维的金属卤化物钙钛矿材料均可组装。具体来说，金属卤化物八面体通过共点连接得到结构式为ABX3的三维结构（如CH3NH3PbBr3），通过有机分子层的包夹得到层状或波纹状二维材料（如EDBEPbX4，EDBE= 2,2'-(ethylenedioxy)bis(ethylammonium)），通过共点、共边或共面的连接得到一维结构（如C4N2H14PbBr4），以及被有机配体分子完全分离可得到零维结构（如(C4N2H14Br)4SnBr6）。钙钛矿晶体中的有机基团对金属卤化物八面体具有量子束缚作用，通过结构的调控可以加强这一作用，从而得到二维、一维和零维的量子材料。值得指出的是，这里定义的低维度钙钛矿材料指的是分子层面的低维度，与传统意义上基于三维钙钛矿材料的形貌低维度材料，比如纳米线、纳米面和量子点完全不同。目前，三维和二维钙钛矿材料已得到广泛深入的研究，但对于更低维度钙钛矿材料的探索仍然不多。

近日，佛罗里达州立大学Biwu Ma教授（点击查看介绍）课题组报道了一种新型一维钙钛矿材料C4N2H14PbBr4和零维钙钛矿材料(C4N2H14Br)4SnBr6的合成、表征及相关性质。这些低维的量子材料表现出极为出色的光学性质。由于自陷激子能级存在，该材料的斯托克斯位移很大、发射光谱较宽，与传统三维、二维材料的短斯托克斯位移窄发射峰截然不同。不过，尽管一维、零维钙钛矿材料相继得以制备与表征，但这类低维钙钛矿晶体的合成规则仍然处于探索阶段。

材料学

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