动态纳米域决定铅卤化物钙化盐的宏观性质

经验的 A 位离子取代已推动混合有机-无机铅卤化物钙化盐太阳能电池和 X射线探测器的稳定性与效率，以及其功能性。然而，这些材料独特性能力背后的基本机制仍然尚不清晰。本研究采用 X射线漫散射、无穿透性中子谱和光学显微镜，辅以基于机器学习的分子动力学模拟，揭示了纳米尺度结构动力学与宏观光电性质之间的联系。我们的ethods 发现，各种钙化盐构型中存在嵌入在更高对称平均相中的动态、较低对称性局部纳米域。通过选择 A 位离子可调节这些纳米域的性质：甲基氨基盐引发大量各向异性、平面纳米域的错位八面体倾斜，而奈氨基盐则倾向于稀疏分布的各向同性、球形纳米域，具有同位倾斜，即便结晶学显示平均呈立方对称。观察到的动态纳米域性质变化与我们的模拟结果一致，并直接关联到这些构型在宏观光电性质和弯曲应力行为上的差异。通过表明 A 位离子对局部纳米域及随之而来的宏观性质具有影响，本文提出可通过利用这一关系来工程化这些材料的光电响应，从而推动基于钙化盐的光伏、光电子和 X射线成像技术的进一步发展。