通过结构设计提升铅卤化物中自局域激子的白光发射
材料科学
2025-09-25 v1 化学物理
摘要
铅卤化物钙矿掌促进了主族金属卤化物材料作为下一代光电子器件（包括光伏电池、发光二极管、激光器、传感器和光催化剂）的有前景候选人。尽管如此，高效发光源来自于自局域激子，其中激发态诱导瞬时晶格畸变以局域化化子。然而，晶格畸变、晶格柔软性和电子-声子耦合动力学之间的复杂相互作用掩盖了直接的结构-性质关系，使有针对性的材料设计变得复杂。本研究深入了解了杂化铋和铢卤化物中基于自局域激子（STE）的发射，强调结构和电子因素如何增强白光发射。我们系统地变更了组成、阴离子维数、连通性以及有机阳离子，发现Bi/Sb和Cl在边缘共享阴离子构型中促进白光发射和最佳电子-声子耦合。氯化物优于溴化物，而有机阳离子如CMA和BZA仅轻微影响光学行为，通过改变晶格动力学和刚性，导致可调的发射特性而不损害STE。该工作深化了对杂化卤化物钙矿中发射机制的理解，为制定针对性原则以实现增强的白光发射奠定了基础，为下一代光电子应用铺就了道路。
引用
@article{arxiv.2509.20087,
title = {Enhanced White-Light Emission from Self-Trapped Excitons in Antimony and Bismuth Halides through Structural Design},
author = {Philip Klement and Lukas Gümbel and Meng Yang and Jan-Heinrich Littmann and Tatsuhiko Ohto and Hirokazu Tada and Sangam Chatterjee and Johanna Heine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20087},
year = {2025}
}
备注
main manuscriot has 13 Pages, 5 figures, 2 tables and supporting information