杂化二维溴铅钙钛矿中分子链的高效热输运
应用物理
2023-03-31 v1 材料科学
摘要
我们报道了在室温下使用差示扫描量热法（DSC）和频域热反射法（FDTR）分别测量的二维 (CxH2x+1NH3)2[MAPbBr3]n-1PbBr4（MA = 甲基铵）溴铅钙钛矿（2D LHPs）的热容与面外热导率，其为八面体层厚度（n = 1,2,3）和有机间隔链长（x=4,5,6,7,8）的函数。我们观测到所有研究的 2D LHPs 具有超低的热导率（0.18–0.51 W/m K），但相对于块体 MAPbBr3（0.5 W/m K）的热导率抑制出乎意料地微小。发现面外热导率随八面体层厚度（n=1–3 时为 0.18–0.26 W/m K）和有机链长（x=4–8 时为 0.18–0.51 W/m K）均单调增加。此外，我们测得的热容可由复合理论很好描述，表明层状结构各独立有机与无机子相内具有类块体的声子态密度。随着有机相分数增加（即有机链长增加）热导率反而升高的显著现象，表明沿有序烷基链骨架存在高效热输运。我们的实验结果与一种具有漫散射界面的弹道声子输运预测模型最为吻合——而非各相内的常规热传导。本研究指出了合成热导率超越块体钙钛矿相的 2D LHPs 的潜力，同时也阐明了 2D LHPs 中相关的声子输运路径。
引用
@article{arxiv.2303.17397,
title = {Efficient Thermal Transport across Molecular Chains in Hybrid 2D Lead Bromide Perovskites},
author = {Nabeel S. Dahod and Watcharaphol Paritmongkol and William A. Tisdale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17397},
year = {2023}
}