二维手性钙钛矿的掺体扩散
材料科学
2024-08-14 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
二维（2D）有机-无机杂化钙钛矿因其独特的结构设计和化学灵活性，作为光致发光和光电势器件的通用平台而涌现。其性质高度依赖无机铅卤化物框架的选择以及周围的有机层。最近，向2D钙钛矿中引入手性阳离子引发了广泛关注，由于其潜在的引入手性和调节手性光学响应。重要的是，这些材料的光学性质由紧密结合的掺体主导，而掺体也是能量传输的主要载体。因此，光注入掺体的迁移率从根本的材料性质和光电器件应用的角度看都至关重要，但仍是一个未解决的问题。本文利用瞬态光致发射显微镜展示了在2D手性钙钛矿甲基苄基氨基铅碘化物（MBA2PbI4）中的掺体扩散，发现其在室温下可实现超过100纳米的密度依赖传输，扩散系数最高可达2 cm²/s。我们观察到两种明显的扩散 regime：最初的快速扩散阶段随后是局部化。此外，比较手性阳离子纯构态与混合态的钙钛矿，发现后者的掺体扩散更快，这与材料组成对无程性的影响相关联。总体而言，这些在室温下实现的高效掺体扩散结果，凸显了2D手性钙钛矿将手性光学特性与强光-物质相互作用和高效能量传输相结合的潜力。
引用
@article{arxiv.2408.05946,
title = {Exciton diffusion in two-dimensional chiral perovskites},
author = {Sophia Terres and Lucas Scalon and Julius Brunner and Dominik Horneber and Johannes Dureth and Shiyu Huang and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Ana Flavia Nogueira and Sven Hoefling and Sebastian Klembt and Yana Vaynzof and Alexey Chernikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05946},
year = {2024}
}