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我所首次合成出具有超寬波段發射的零維非鉛鈣钛礦

  近日,我所复杂分子体系反应动力学研究组(1101组)韩克利研究員团队在非铅零维钙钛矿单晶发光动力学研究中取得新进展。该团队首合成出一種铋混合的零維非鉛鈣钛礦單晶,其具有超寬的發光光譜,覆蓋整個可見區。相關研究結果作爲熱點文章發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。

  相較于三維的含鉛鈣钛礦,零維非鉛鈣钛礦具有穩定性好,無毒等優勢。以往關于零維鈣钛礦的研究都關注在一元零維鈣钛礦,雖然其發光量子産率高,但發光光譜相對較窄,無法滿足下一代發光器件對于寬光譜的需求。因此,合成出覆蓋整個可見光的發光材料成爲當下研究的前沿。

  前期該團隊利用飛秒瞬態吸收光譜技術,研究了铋摻雜的二維錫鈣钛礦單晶的發光動力學。研究發現,铋摻雜會調諧二維錫鈣钛礦單晶的發光峰位置和譜形。飛秒瞬態吸收光譜揭示了其調諧的機制是由于铋摻雜引入了非輻射的自缺陷激子,相關結果作爲我所七十周年所慶專刊邀稿發表在《能源化學(英文)》(Journal of Energy Chemistry)上。

  本工作中,该团队创新性的合成了銻铋合金的零维钙钛矿(C8NH124Bi0.57Sb0.43Br7·H2O。該單晶不僅具有良好的穩定性,而且具有超寬的發光光譜,覆蓋了整個可見區。利用飛秒瞬態吸收光譜等技術,揭示了其超寬光譜是由于自由激子和自缺陷激子共同作用形成的。該研究爲進一步尋找高性能的非鉛鈣钛礦發光材料提供了新的思路。

  上述工作得到了国家自然科学基金重点项目等资助。(文/图 张瑞玲)

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