有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料的研究對(duì)光電材料的發(fā)展有著重要意義。理論上,通過改變材料的組成與結(jié)構(gòu),三維、二維、一維乃至零維的金屬鹵化物鈣鈦礦材料均可組裝。具體來說,金屬鹵化物八面體通過共點(diǎn)連接得到結(jié)構(gòu)式為ABX3的三維結(jié)構(gòu)(如CH3NH3PbBr3),通過有機(jī)分子層的包夾得到層狀或波紋狀二維材料(如EDBEPbX4,EDBE= 2,2'-(ethylenedioxy)bis(ethylammonium)),通過共點(diǎn)、共邊或共面的連接得到一維結(jié)構(gòu)(如C4N2H14PbBr4),以及被有機(jī)配體分子完全分離可得到零維結(jié)構(gòu)(如(C4N2H14Br)4SnBr6)。鈣鈦礦晶體中的有機(jī)基團(tuán)對(duì)金屬鹵化物八面體具有量子束縛作用,通過結(jié)構(gòu)的調(diào)控可以加強(qiáng)這一作用,從而得到二維、一維和零維的量子材料。值得指出的是,這里定義的低維度鈣鈦礦材料指的是分子層面的低維度,與傳統(tǒng)意義上基于三維鈣鈦礦材料的形貌低維度材料,比如納米線、納米面和量子點(diǎn)完全不同。目前,三維和二維鈣鈦礦材料已得到廣泛深入的研究,但對(duì)于更低維度鈣鈦礦材料的探索仍然不多。
近日,佛羅里達(dá)州立大學(xué)Biwu Ma教授(點(diǎn)擊查看介紹)課題組報(bào)道了一種新型一維鈣鈦礦材料C4N2H14PbBr4和零維鈣鈦礦材料(C4N2H14Br)4SnBr6的合成、表征及相關(guān)性質(zhì)。這些低維的量子材料表現(xiàn)出極為出色的光學(xué)性質(zhì)。由于自陷激子能級(jí)存在,該材料的斯托克斯位移很大、發(fā)射光譜較寬,與傳統(tǒng)三維、二維材料的短斯托克斯位移窄發(fā)射峰截然不同。不過,盡管一維、零維鈣鈦礦材料相繼得以制備與表征,但這類低維鈣鈦礦晶體的合成規(guī)則仍然處于探索階段。
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