客体诱导相变导致 MHyPbCl3 中极化增强
材料科学
2025-01-17 v3
摘要
我们从主客体相互作用的角度，对三维杂化钙钛矿甲基肼铅氯 MHyPbCl3 从强极性的相-I（高温，HT）到弱极性的相-II（低温，LT）的结构与极化性质进行了详尽的第一性原理研究。在结构上，两相的差异在于客体取向以及两种不同畸变的主层。沿相变路径的过渡特征（TC）与相对较高的客体重新取向势垒表明，该相变主要由客体重新取向主导。这一整体的客体/主体相变引人关注，因为它导致了极化随温度增强，这是相当反常的。我们采用最大局域化 Wannier 函数（MLWFs）探究了该增强的原子尺度起源，确立了主体原子的主导作用，尤其是位于畸变更严重的八面体层中的原子，而客体的贡献可忽略不计，尽管客体才是导致相变的主要诱因。此外，我们还发现了约9%的显著反馈极化，即主体畸变施加于客体上的极化。这直接影响客体所占态密度，在主体畸变增大时（相-II 客体取向）其远离能带边缘移动。因此，三维钙钛矿中的有机阳离子也可对光电子性质与激子束缚能产生非平庸贡献。
引用
@article{arxiv.2309.10386,
title = {Guest-induced phase transition leads to polarization enhancement in MHyPbCl3},
author = {Pradhi Srivastava and Sayan Maity and Varadharajan Srinivasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10386},
year = {2025}
}