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科學家揭示無鉛雙鈣钛礦的(de)白光(guāng)發射機理(lǐ)
發布時(shí)間: 2024-01-23 | 次浏覽 | 分(fēn)享到:

  近日,中國科學院大(dà)連化(huà)學物(wù)理(lǐ)研究所研究員(yuán)袁開軍和(hé)副研究員(yuán)隋來(lái)志團隊利用(yòng)自主開發的(de)高(gāo)壓超快(kuài)光(guāng)譜,揭示了(le)Cs2NaInCl6:Sb3+晶體經過高(gāo)壓作用(yòng)後産生白光(guāng)發射的(de)機理(lǐ)。相關研究成果發表在《先進功能材料》上。

 

  随著(zhe)固态照(zhào)明(míng)技術的(de)迅猛發展,尋找高(gāo)效穩定的(de)發光(guāng)材料,尤其是單組分(fēn)白光(guāng)發光(guāng)材料的(de)研究得(de)到了(le)廣泛的(de)關注。其中,無鉛金屬鹵化(huà)物(wù)鈣钛礦材料由于其強烈的(de)電子—聲子耦合作用(yòng)可(kě)以産生寬帶自陷态激子(STE)發射而備受矚目。鈣钛礦中Sb3+離子的(de)STE發射對(duì)晶體場(chǎng)環境具有敏感性。壓力作爲一種極端條件,能夠有效地改變材料内部原子之間的(de)相互作用(yòng),從而引起材料的(de)電子結構和(hé)晶體場(chǎng)發生變化(huà)。因此,通(tōng)過施加壓力,有望可(kě)以精準地調控Sb3+離子的(de)STE發射,爲實現單組分(fēn)寬帶白光(guāng)發射提供新的(de)途徑。

  在本工作中,研究團隊深入探討(tǎo)了(le)無鉛雙鈣钛礦Cs2NaInCl6:Sb3+晶體在高(gāo)壓條件下(xià)的(de)光(guāng)學性質,并結合高(gāo)壓光(guāng)學、高(gāo)壓同步輻射以及理(lǐ)論計算(suàn)進行了(le)全面研究。研究表明(míng),在高(gāo)壓環境下(xià),Cs2NaInCl6:Sb3+晶體經曆相變後STE發射強度顯著增加,提升160倍。在高(gāo)壓釋放後,Cs2NaInCl6:Sb3+晶體呈現出少見的(de)白光(guāng)發射的(de)特性。

  瞬态吸收光(guāng)譜的(de)測量表明(míng),材料常壓下(xià)以及經高(gāo)壓處理(lǐ)後可(kě)以出現相幹聲子振蕩現象。在常壓條件下(xià),Cs2NaInCl6:Sb3++晶體中的(de)電子與兩類聲子模式(A1g和(hé)T2gIn)發生顯著的(de)耦合。然而,經過高(gāo)壓處理(lǐ)後,電子與T2gIn模式的(de)聲子耦合消失,表明(míng)局部八面體的(de)對(duì)稱性遭到破壞,産生了(le)非對(duì)稱的(de)晶體場(chǎng)環境。這(zhè)種環境改變導緻新的(de)低能STE發射,從而使得(de)晶體呈現白光(guāng)發射現象。

  本研究揭示了(le)電子—聲子耦合與STE發射之間的(de)密切關系,爲設計和(hé)合成新型單組分(fēn)白光(guāng)金屬鹵化(huà)物(wù)鈣钛礦提供了(le)全新的(de)策略。

  相關論文信息:https://doi.org/10.1002/adfm.202312316

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