在过去的十年中，金属卤化物钙钛矿已成为光电应用的有前途的材料。由于晶格和光激发电荷载流子之间的相互作用对它们的光电性能至关重要，人们已经做出了大量的努力来研究它们之间的相互作用。其中，超快激光光谱已被广泛用于探索钙钛矿的载流子动力学，从中只能间接提取局部结构信息。有鉴于此，美国阿贡国家实验室的Xiaoyi Zhang、北京高压科学研究中心的杨文革等研究人员，报道了用时间分辨X射线衍射法观察无铅钙钛矿的光致微应变和相变。

本文要点

1）研究人员应用时间分辨X射线衍射技术研究了典型二维无铅钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉纳米颗粒的结构动力学，时间范围从80 ps到微秒。

2）研究人员观察到一个快速恢复的（几纳秒）光致微应变高达0.15%，并且在温和的激光注量下存在一个长期存在的晶格膨胀（～几百纳秒）。

3）一旦激光通量超过1.4 mJ/cm²，微应变就会饱和，晶相部分转变为无序相。

4）这种光诱导的瞬态结构变化可以在纳秒的时间尺度内恢复。

本文研究结果表明，电荷载流子的光激发与晶格畸变耦合，从而从根本上影响介电环境和电荷载流子输运。

参考文献：

Yingqi Wang, et al. Visualizing Light-Induced Microstrain and Phase Transition in Lead-Free Perovskites Using Time-Resolved X-Ray Diffraction. JACS, 2022.

DOI：10.1021/jacs.1c11747

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11747