最新消息
最新消息| 高科中心最新《JACS》:時間分辨X射線衍射研究納米材料結構演變! | 2022-04-04 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://new.qq.com/omn/20220331/20220331A09R6V00.html" 近日，北京高壓科學研究中心的楊文革研究員團隊與美國阿貢國家實驗室的XiaoyiZhang研究員團隊合作的最新研究使用時間分辨X射線衍射技術研究了二維無鉛鹵化物鈣鈦礦Cs3Bi2Br9納米材料在皮秒到微秒的時間尺度內的結構演變。他們觀察到了在光激發下，Cs3Bi2Br9在納秒內尺度內發生的光致瞬態晶體的結構變化。該研究表明電荷載流子的光激發與晶格畸變相結合，從根本上影響了介電環境和電荷載流子的傳輸。相關研究以“VisualizingLight-InducedMicrostrainandPhaseTransitioninLead-FreePerovskitesUsingTime-ResolvedXRayDiffraction”為題發表于近期的JACS。論文鏈接：https:pubs.acs.orgactionshowCitFormats?doi=10.1021jacs.1c11747&ref=pdf金屬鹵化物鈣鈦礦以其優異的光電特性被廣泛用于發光二極管和激光器等器件。在過去十年中，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率得到了極大的提升。金屬鹵化物鈣鈦礦由于其晶格特征，在外部刺激或擾動（例如光激發）下很容易發生結構重排。動態晶格響應會直接影響金屬鹵化物鈣鈦礦中電荷載流子所經歷的介電環境，從而影響它們的宏觀性能，例如激子結合能、電荷載流子遷移率和復合率。因此，直接揭示光激發時的結構動力學對于從根本上理解這些鈣鈦礦材料中的光電行為至關重要。時間分辨光譜學技術，如超快拉曼光譜、紅外光譜、可見光光譜等已被廣泛用來揭示光激發下金屬鹵化物鈣鈦礦的瞬態聲子和電子結構信息。但是這些光學測量只能間接探測材料中原子位置及其局域結構，不能解析其晶格結構的長程有序性及其變化。圖釋：時間分辨X射線衍射探測瞬態激光誘導的Cs3Bi2Br9微觀應變及其非晶化。該研究小組采用近幾年發展起來的超快激光時間分辨X射線衍射技術直接探測二維無鉛鈣鈦礦（Cs3Bi2Br9）在光激發下的結構演變。在較弱的激光誘導下，Cs3Bi2Br9會發生微應變及晶格膨脹，這種微應變可在10納秒內恢復，而晶格膨脹的完全恢復需要數百納秒。當激光激發通量達到一定值時，微應變不再進一步增加，Cs3Bi2Br9納米晶會發生部分非晶化。“在這里，激光的作用類似于壓力作用于樣品，改變原子間距，使原子發生重新排布，從而改變晶體結構及其性質”。楊文革研究員解釋。“Cs3Bi2Br9鹵化物鈣鈦礦在光激發下發生的結構上微應變源于光刺激下晶格的不均勻變化，這種晶格上的微小變化可能增加電荷載流子散射和復合概率，當非晶化在較高的激發通量下出現時，將進一步增加載流子的散射，從而可能進一步對鈣鈦礦材料的宏觀性能產生不利的影響。因此，在鹵化物鈣鈦礦材料的設計中減少或者消除光刺激下的微應變以及非晶化對于提高其光電性能至關重要。”*感謝論文作者團隊對本文的大力支持本文來自微信公眾號“材料科學與工程”。歡迎轉載請聯系，未經許可謝絕轉載至其他網站。 關鍵字標籤：皮秒雷射價格 |
|
 |
|
