无机钙钛矿中I与Br的混合：来自反应分子动力学模拟的原子尺度洞察

全无机卤化物钙钛矿因可作为克服杂化卤化物钙钛矿（通常与有机阳离子相关）稳定性问题的有吸引力的替代方案而备受关注。为了在CsPbI$_{3}$与CsPbBr$_{3}$的光电特性之间找到折衷，通常采用具有CsPb(Br$_{\rm{x}}$I$_{\rm{1-x}}$)$_{3}$混合组成的钙钛矿。一个额外的好处是，在不牺牲如太阳能电池或LED等应用中的光电特性的前提下，CsPbI$_{3}$中少量的Br可防止无机钙钛矿降解为光非活性的非钙钛矿黄色相。尽管有迹象表明钙钛矿晶格中的应变在材料稳定中起作用，但对这种应变尚缺乏完整理解。在此，我们在先前CsPbI$_{3}$工作基础上开发了钙钛矿的反应力场（ReaxFF），并将该力场扩展至CsPbBr$_{3}$及混合CsPb(Br$_{\rm{x}}$I$_{\rm{1-x}}$)$_{3}$化合物。该力场用于大规模分子动力学模拟，以研究钙钛矿相变及与相变相关的内部离子动力学。我们发现Br含量的增加降低了钙钛矿达到立方结构的温度。具体而言，通过以Br替代I，Br较小的离子半径在晶格中诱发应变，改变了八面体的内部动力学。重要的是，此效应在钙钛矿晶格中传播可达2 nm的距离，这解释了为何CsPb(Br$_{\rm{x}}$I$_{\rm{1-x}}$)$_{3}$（x $\leq$ 1/4）中低浓度Br对混合卤化物钙钛矿的相稳定性有显著影响。