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吉林大學科研團隊研究成果在《自然通訊》上發表
發布時間:2018-11-09 12:34:54作者:閱讀次數:



【消息來源:超硬材料國家重點實驗室】日前,吉林大學超硬材料國家重點實驗室鄒勃教授、肖冠軍副教授科研團隊和材料科學與工程學院張立軍教授科研團隊在壓力誘導鈣鈦礦料發光的研究方面取得突破,該成果以“Pressure-induced emission of cesium lead halide perovskite nanocrystals”為題,于10月29日在線發表在Nature Communications雜志上。

近年來,全無機鉛鹵鈣鈦礦材料由于其優異的光學性質、良好的穩定性以及低廉的成本,在光伏電池、發光二極管(LED)、光電探測等領域受到了廣泛的關注。Cs4PbBr6是一類典型的零維全無機鈣鈦礦材料,其正八面體彼此孤立,具有很強的量子限域效應,但這種具有較強激子結合能的鈣鈦礦納米材料,在常溫常壓下并沒有展現出領域可重復的熒光性質(仍存在爭議),極大地限制了Cs4PbBr6鈣鈦礦材料的實際應用。零維鈣鈦礦材料的發光特性與激子自陷態(Exciton Self-trapping)緊密相關,激子自陷態非常依賴于鈣鈦礦體系的維度,維度越低,越容易產生自陷態激子。調控鹵素鈣鈦礦的八面體扭曲程度,可以改善自陷態激子的復合發光,為提升零維鈣鈦礦材料的光學活性提供有效途徑?;诖?,鄒勃教授課題組提出了通過壓力效應調控全無機零維鈣鈦礦Cs4PbBr6八面體骨架的扭曲程度,從而改善內部激子自陷態發光性質的學術思路,發現壓力可以成功誘導Cs4PbBr6納米晶發生結構相變,對八面體扭曲程度進行有效調控,從而實現了Cs4PbBr6納米晶的熒光從無到有,并逐漸增強。張立軍教授課題組基于第一性原理材料模擬,協力解釋了背后的物理機制,發現壓力誘導發光可歸因于自陷態激子光學活性的增強和自陷態激子結合能的增大。該工作加深了對低維發光鈣鈦礦材料的構效關系及背后物理化學機制的理解,為設計、合成新型高效熒光鈣鈦礦納米材料提供了新思路。

該論文第一作者為吉林大學超硬材料國家重點實驗室在讀博士研究生馬志偉,通訊作者為肖冠軍副教授、張立軍教授、鄒勃教授。該工作是吉林大學科研團隊與鄭州大學盧思宇副教授、英國劍橋大學和上海高壓科學與技術先進研究中心的馮曉蕾博士以及Simon A. T.Redfern教授共同合作完成的,其中第一性原理材料模擬由吉林大學材料科學與工程學院劉準博士和楊東問博士完成。

論文全文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-06840-8#article-info


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