由于量子約束(QC)效應的減弱,2D鹵化物鈣鈦礦(HP)的光學帶隙通常隨著無機層厚度的增加而減小。近日,北京大學Fu Yongping、Li Chen報道了鍺鈣鈦礦中具有調諧維度的光學帶隙反常。
本文要點:
1) 作者報道了一類Ge基HPs的反向帶隙趨勢,這是通過選擇有機陽離子實現的,隨著無機層厚度的增加,其在Ge2+陽離子上表現出增強的立體化學孤對表達(LPE)。作者發現增強的LPE分別由小間隔陽離子和大籠A陽離子引起的協同層間壓縮和層內膨脹引起。
2) 實驗和理論研究表明,這種增強的LPE可以使帶隙上移,這足以抵消QC效應,導致帶隙反常具有調諧維度。該結果揭示了一種以前未被充分探索的途徑,通過層間和層內工程合理控制LPE來調節2D HPs的光學和電子特性。
Xinyu Li et.al Optical bandgap anomaly with tuning dimensionality in germanium perovskites: Interplay between quantum confinement and lone pair expression Chem 2023
DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.011
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.11.011