单一材料的白光发射对于固态照明应用很有意义。科罗拉多州立大学James R. Neilson等人在一些层状钙钛矿衍生物 A2PbBr4 (A = R-NH3+) 中观察到宽带光发射,并且与对应于溴化铅八面体的面外倾斜的静态结构畸变相关。
本文要点:
1)虽然具有不同有机阳离子的材料可以产生明显的面外倾斜,但对八面体倾斜的潜在起源仍然知之甚少。研究人员使用高能量分辨率(例如,准弹性)中子散射,详细描述了A2PbBr4 材料中有机阳离子的旋转动力学,其中 A = 正丁基铵 (nBA)、1,8-二氨基八铵 (ODA) 和 4-氨基丁酸酸(GABA)。
2)有机阳离子动力学将 (nBA)2PbBr4与 (ODA)PbBr4或 (GABA)2PbBr4区分开来,因为nBA动力学的更大空间范围会产生更大的有效阳离子半径。
3) (nBA)2PbBr4中较大的nBA阳离子有效体积产生更接近理想的A位几何形状,从而防止面外倾斜和宽带发光。
4) 在所有三种化合物中,研究人员观察到归因于铵头基旋转的氢动力学,其时间尺度比时间相关单光子计数光谱研究的白光光致发光要快。这支持了由单个集合产生的宽带发射的先前分配,使得发射激发态比发射衰减更快地经历许多局部结构。
该研究结果突出了有机阳离子的作用及其在有机-无机杂化钙钛矿和白光发射中的动力学。
lexandra A. Koegel, et al. Correlating Broadband Photoluminescence with Structural Dynamics in Layered Hybrid Halide Perovskite, J. Am. Chem. Soc. 2022
https://doi.org/10.1021/jacs.1c11217