3D無鉛混合雙鈣鈦礦因其強大的光子衰減能力、高效的電荷遷移率和低成本制造而在直接X射線檢測方面表現出巨大潛力。然而,由于容差因子的限制,基于大型有機陽離子的新型3D雙鈣鈦礦開發仍極具挑戰性,這阻礙了對其在輻射探測中潛力的進一步探索。近日,中國科學院孫志華合成了一種新型的3D無鉛雙鈣鈦礦(Mor)2RbSbI6(Mor=嗎啉鎓),其特征是由A位陽離子錨定的致密鈣鈦礦骨架。
本文要點:
1) Mor的高質量單晶具有高遷移率壽命積(1.52×10?3 cm2 V?1)和低暗電流漂移,使其能夠在相同的工作電壓下同時實現高靈敏度(1.09×104μC Gyair?1 cm?2)和超低檢測限(3.1 nGair s?1)。
2) 同時,A位陽離子錨定策略防止了X射線檢測過程中離子遷移引起的結構坍塌,從而提高了其輻射硬度和操作穩定性。這些發現為設計用于“綠色”和高性能輻射探測器的新型鈣鈦礦材料提供了晶體結構見解。
Qingshun Fan et.al 3D Lead-Free Double Perovskite via Anchoring A-Site Cation for Ultralow Dose and Stable X-Ray Detection Adv. Functional Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202505546