吉林大学科研团队研究成果在《美国化学会志》上发表-超硬材料国家重点实验室

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吉林大学科研团队研究成果在《美国化学会志》上发表

信息来源:本站 发布时间:2019-04-11

日前,吉林大学超硬材料国家重点实验室邹勃教授科研团队在“压力诱导发光”的研究方面取得突破,该成果以“Pressure-Induced Emission (PIE) of One-Dimensional Organic Tin Bromide Perovskites”为题,于410日在线发表在Journal of the American Chemical Society(《美国化学会志》)杂志上。

金属卤素钙钛矿材料不仅具有优异的光学性质、良好的稳定性,并且成本低廉、较易合成而备受关注。低维钙钛矿由于易发生结构扭曲,具有较强的量子限域效应,更是引发近年的研究热潮。C4N2H14SnBr4是一类典型的一维有机无机杂化卤素钙钛矿,共边八面体[SnBr42-]长链被有机阳离子C4N2H142+包围,从而形成核壳量子线的组装结构。但是在常温常压条件下并没有展现可应用的荧光性质,这在很大程度上制约了一维钙钛矿C4N2H14SnBr4 在实际方面的应用。

压力,作为一种独立的热力学参量和是一种环保而高效的手段,在改善材料物理化学性质方面具有良好的应用前景。但是,对于大多数钙钛矿材料,其荧光性质在压力下都会不断衰减并且会完全猝灭。激子自陷态非常依赖于钙钛矿体系的维度,对于一维钙钛矿体系很容易产生自陷态激子。通过调控卤素钙钛矿的八面体扭曲程度,可以有效的改善自陷态激子的复合发光,为提升一维钙钛矿材料的光学活性提供了有效途径。

基于此,邹勃教授课题组提出了通过压力效应调控一维C4N2H14SnBr4八面体骨架的扭曲程度,从而改善内部激子自陷态发光性质的学术构想。进行了高压下荧光、吸收以及同步辐射实验的研究。发现压力可以成功诱导一维C4N2H14SnBr4发生结构相变,实现了八面体扭曲的有效调控,从而实现了一维C4N2H14SnBr4的荧光从无到有,并随着压力的升高荧光逐渐增强,根本原因在于压力下自陷态激子跃迁偶极矩的增加和自陷态激子结合能的增大。尤其在当压力升高到20 GPa时该样品仍然没有发生荧光的完全猝灭。该工作表明,高压可以调制结构从而增强物理化学功能,为低维卤素钙钛矿材料在压力传感、防伪以及信息储存等领域提供了很好的应用前景。

 

 

该论文第一作者为吉林大学超硬材料国家重点实验室硕士研究生石越,通讯作者为肖冠军副教授、邹勃教授。该工作得到了国家杰出青年基金、教育部“长江学者”奖励计划和吉林省长白山学者特聘教授等基金的资助。

论文全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b02568