半导体纳米晶体和有机分子的机械调制光学特性对于机械光学和光机械装置很有价值。具有优异光学和电子特性的卤化物钙钛矿有望用于此类应用。北海道大学Vasudevanpillai Biju等人报道了自组装甲脒溴化铅 (FAPbBr₃) 量子点的机械变化激子和光致发光。

本文要点：

1）合成后的量子点（直径 3.6 nm）显示蓝色发射和短光致发光寿命（2.6 ns），形成20-300 nm 2D和3D自组装体，在溶液或薄膜中具有强的绿色发射。量子点的蓝色发射和较短的光致发光寿命不同于组件的延迟（约 550 ns）绿色发射。

2）研究人员以不同于自组装的方式考虑单个量子点的结构和激子特性。单个量子点的蓝色发射和短寿命与激子的弱介电屏蔽或强量子限制一致。组件的红移发射和长光致发光寿命表明强介电屏蔽削弱了量子限制，允许激子分裂成自由载流子、扩散和陷阱。延迟发射表明扩散和解陷载流子的非双生重组。

3）有趣的是，通过施加横向机械力（约 4.65 N），自组装的绿色发射蓝移。相应地，光致发光寿命减少1个数量级。这些光致发光变化表明量子点自组装的机械解离和机械控制的激子分裂和复合。

4）卤化物钙钛矿的机械变化发射颜色和寿命对于机械光学和光机械开关和传感器具有开发潜力。

Zhijing Zhang, et al. Mechano-optical Modulation of Excitons and Carrier Recombination in Self-Assembled Halide Perovskite Quantum Dots, ACS Nano 2022

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04944