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基于聚合物基质中 Cd 增强CsPbCl3纳米晶体的超快纳米复合闪烁体

材料科学 2024-04-24 v1 化学物理

摘要

嵌入聚合物基质中的卤化铅钙钛矿纳米晶体正日益成为下一代辐射探测器的研究热点。尽管在绿光发射 CsPbBr3 纳米晶体方面取得了进展,但 CsPbCl3 纳米晶体的闪烁特性却鲜少受到关注,其发射的尺寸可调紫外-蓝光恰好与超快光电探测器的峰值效率相匹配。在本研究中,我们探讨了通过可扩展方法制备并经 CdCl2 处理的 CsPbCl3 纳米晶体的闪烁特性。对未处理和处理过的纳米晶体进行光谱、辐射和理论分析,揭示了由表面欠配位氯离子引起的深空穴陷阱态,该陷阱态通过 Pb 到 Cd 的取代被消除。这实现了近乎完美的效率,并增强了对聚丙烯酸酯本体聚合的抵抗力。抗辐射测试表明其对高伽马剂量具有稳定性,而时间分辨实验揭示了超快辐射发光,其平均寿命短至 210 ps。这些发现增强了我们对卤化铅钙钛矿纳米晶体闪烁特性的理解,确立了 CsPbCl3 作为传统快闪烁体极具前景的替代方案的地位。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.14813,
  title  = {Ultrafast nanocomposite scintillators based on Cd-enhanced CsPbCl3 nanocrystals in polymer matrix},
  author = {Andrea Erroi and Francesco Carulli and Francesca Cova and Isabel Frank and Matteo L. Zaffalon and Jordi Llusar and Sara Mecca and Alessia Cemmi and Ilaria Di Sarcina and Francesca Rossi and Luca Beverina and Francesco Meinardi and Ivan Infante and Etiennette Auffray and Sergio Brovelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.14813},
  year   = {2024}
}