高压研究揭示新型二维钙钛矿双发射机制

北京高压科学研究中心吕旭杰团队与南方科技大学毛陵玲等团队合作，通过高压研究解析了二维无机钙钛矿Cs₂Pb(SCN)₂Br₂中具有争议的双发射和双吸收机制，并通过压力抑制激子-声子相互作用，提升其光电性能，相关成果近日发表于CCS Chemistry。

相较于有机-无机杂化体系，二维无机钙钛矿表现出良好的稳定性和独特的激子特性，使其在光电等领域具有广阔的应用前景。然而，近期关于新型二维无机钙钛矿Cs₂Pb(SCN)₂Br₂发光特性的报道存在很大争议。要准确揭示其双发射的内在机理，需要借助有效的调控手段和先进的原位表征方法。

该研究团队基于不同化学组分在压力下的响应能力不同，特别是光学性质的差异性演变，利用高压调控结合原位表征技术深入研究了Cs₂Pb(SCN)₂Br₂中蓝色和绿色荧光在压力下的演变趋势。结果表明，绿色荧光在高压下的行为与三维CsPbBr₃一致，而蓝色荧光的变化趋势则与典型的二维金属卤化物钙钛矿类似。结合高压原位吸收光谱和随时间演化的研究揭示了Cs₂Pb(SCN)₂Br₂中的蓝色和绿色发光分别来源于该材料本身和自分解产生的CsPbBr₃纳米晶。此外，通过高压调制激子-声子相互作用，研究团队在0.8 GPa下，成功将Cs₂Pb(SCN)₂Br₂的本征发光强度提升2.5倍。

该研究不仅揭示了Cs₂Pb(SCN)₂Br₂中双发射和双吸收的起源，还为调控和优化二维钙钛矿的光电性能提供了一条潜在途径，即压力做为一种有效的物态调控手段，为揭示多功能材料的复杂机制提供了新的思路。