近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所復(fù)雜分子體系反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究組研究員韓克利團(tuán)隊(duì)在非鉛零維鈣鈦礦單晶發(fā)光動(dòng)力學(xué)研究中取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)首次合成出一種銻鉍混合的零維非鉛鈣鈦礦單晶，其具有超寬的發(fā)光光譜，覆蓋整個(gè)可見區(qū)。相關(guān)研究結(jié)果作為熱點(diǎn)文章發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。
大連化物所首次合成出具有超寬波段發(fā)射的零維非鉛鈣鈦礦
相較于三維的含鉛鈣鈦礦，零維非鉛鈣鈦礦具有穩(wěn)定性好，無毒等優(yōu)勢(shì)。以往關(guān)于零維鈣鈦礦的研究都關(guān)注在一元零維鈣鈦礦，雖然其發(fā)光量子產(chǎn)率高，但發(fā)光光譜相對(duì)較窄，無法滿足下一代發(fā)光器件對(duì)于寬光譜的需求。因此，合成出覆蓋整個(gè)可見光的發(fā)光材料成為當(dāng)下研究的前沿。
前期該團(tuán)隊(duì)利用飛秒瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)，研究了鉍摻雜的二維錫鈣鈦礦單晶的發(fā)光動(dòng)力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn)，鉍摻雜會(huì)調(diào)諧二維錫鈣鈦礦單晶的發(fā)光峰位置和譜形。飛秒瞬態(tài)吸收光譜揭示了其調(diào)諧的機(jī)制是由于鉍摻雜引入了非輻射的自缺陷激子，相關(guān)結(jié)果作為大連化物所七十周年所慶專刊邀稿發(fā)表在《能源化學(xué)（英文）》（Journal of Energy Chemistry）上。
本工作中，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的合成了銻鉍合金的零維鈣鈦礦（C8NH12）4Bi0.57Sb0.43Br7 H2O。該單晶不僅具有良好的穩(wěn)定性，而且具有超寬的發(fā)光光譜，覆蓋了整個(gè)可見區(qū)。利用飛秒瞬態(tài)吸收光譜等技術(shù)，揭示了其超寬光譜是由于自由激子和自缺陷激子共同作用形成的。該研究為進(jìn)一步尋找高性能的非鉛鈣鈦礦發(fā)光材料提供了新的思路。
上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等資助。
