Trykinduceret 2D-3D konvertering i hybrid blyiodid lagdelt perovskit

Hydrostatisk tryk kan føre til nye og forbedrede materialeegenskaber. Imidlertid, de fleste nye materialeegenskaber kan kun bevares ved højtrykstilstande, og har derfor ingen praktisk anvendelighed under omgivende forhold. For nylig, et team af internationale videnskabsmænd ledet af Dr. Lingping Kong og Dr. Gang Liu fra HPSTAR rapporterede permanent og irreversibel overgang af 2-D hybrid Dion-Jacobson blyiodid perovskit til 3-D perovskit fase ved omgivende forhold efter trykbehandling. Dette arbejde foreslår anvendeligheden af ​​højtryksteknikker til at forberede materialer til anvendelse i virkelige situationer. Resultaterne, som rapporteret i PNAS , markerer afgørende trin i at udnytte tryk til ex-situ og omgivende miljø anvendelighed i konstruktion af lysabsorberende materialer til højtydende optoelektronik og luminescens.

At udnytte trykinducerede egenskaber har været en langvarig indsats i jagten på eksotiske materialer i omgivende miljøer. Alligevel, på grund af materielle strukturers orden-forstyrrelse-orden og rekrystalliseringsadfærd, Ønskelige egenskaber, der kan opnås ved højtrykstilstande, har tendens til at blive omvendt ved omgivende tryk. Dermed, at vælge modificerbare materialer er bydende nødvendigt for en permanent ændring i egenskaber.

At være en klasse af 2-D metalhalogenidperovskitter, Dion-Jacobson perovskites repræsenterer et nyt materialeparadigme, der er forskelligt fra den konventionelle Ruddlesden-Popper perovskite fase, da D-J perovskitter ikke har van der Waals-hullerne observeret i R-P-modstykker på grund af den divalente natur af organiske mellemlag. Deres eksotiske struktur sikrer en meget forkortet mellemlagsafstand og større strukturel stivhed, to vigtige faktorer, der kan muliggøre irreversible strukturelle faseovergange, og dermed elektronisk og atomisk ligner 3-D bulkfasen. Forskerne observerede permanent og bemærkelsesværdig overgang af 2-D D-J fase ( ³ AMP)(MA) ₃ Pb ₄ jeg ₁₃ til 3-D MAPbI ₃ efter 40 GPa trykbehandling, som bevist ved røntgendiffraktionskrystalstruktur efter dekompression.