低维碘化铅基有机钙钛矿铁电性研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jldxxys
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前第四次产业革命是利用信息化促进产业的变革,其中铁电相关技术是信息技术的基础之一。现如今经过百年发展,对传统无机铁电体的研究已趋于成熟,但传统铁电存在着制备困难,重金属污染严重等问题,研究热点转向了新型杂化有机-无机铁电体,其中杂化有机-无机铅基钙钛矿(HOIP)材料因其丰富物理,以及在光伏、光电子和压电等领域巨大的潜在应用而备受关注。甲胺铅碘(MAPb I3)是其中研究最多的的HOIP材料之一,研究发现MAPb I3薄膜的偏振特性有助于其在太阳能电池中诱导光生电子-空穴对的分离,且体铁电光伏效应对MAPb I3太阳能电池的光电转换效率有很大的影响。MAPb I3具有1.5-1.6e V的禁带宽度和良好的半导体导电性能,抑制铁电性行为,导致针对铁电行为的研究比较困难,针对铁电行为的研究比较困难,相关工作也鲜有报导,其铁电性也存在争议。本论文通过MAPb I3生长过程中调节生长参数,获得了具有铁电行为的低维度结构的碘化铅基有机钙钛矿材料,并开展了对结构、铁电性的研究,取得以下创新性结果:1.合成具有室温铁电性的新型碘化铅基钙钛矿(DMA)4Pb I6材料,自发极化达到为0.3μC/cm~2。(DMA)4Pb I6在加热过程中经历了252K左右的铁电-铁电相变。铁电-铁电相变是一级相变,加热过程和冷却过程之间的滞后为18K。随温度变化的介电性能测试表明(DMA)4Pb I6具有随相变点改变的介电性能。(DMA)4Pb I6的高温介电常数约为低温介电常数的1.3倍。吸收光谱表明(DMA)4Pb I6是直接带隙材料,其带隙能量为2.80e V,实验中观察到以2.7e V为中心的蓝光发射。在(DMA)4Pb X6结构中,Pb X64+八面体在所有维度上都被宽带DMA+分子完全解耦。(DMA)4Pb I6晶体的光学性质可能与单个Pb X64+团簇的光学性质非常相似。我们发现0D钙钛矿材料(DMA)4Pb X6中的铁电性可能有助于调节其光学和电学性质。Pb I6基0D钙钛矿的独特光物理性质在光泵和电驱动LED、激光器、闪烁体等领域有着广泛的应用前景。2.合成低温有机钙钛矿材料DMAPb I3((CH3)2NH2Pb I3)铁电晶体。在溶液加入苄胺有助于溶解高缺陷浓度的晶体,使晶体长大。通过对大单晶的测量,发现DMAPb I3在260K以下呈现出饱满的电滞回线,室温下在不同频率下的介电常数高达100以上。DMAPb I3是一种一维钙钛矿结构材料,其Pb I6核首尾相接形成独特的一维链式结构。同时,我们报道了该晶体以2.6e V为中心的蓝光发光。DMAPb I3的铁电性可用于设计更稳定高效的有机金属卤化物钙钛矿型太阳能电池和光电器件。
其他文献
近十几年的一些新型材料,例如拓扑绝缘体和过渡金属硫族化合物(TMDC)材料吸引了许多研究者的目光。拓扑绝缘体材料由于其特殊的无带隙且自旋动量锁定的狄拉克锥表面态结构,引起了许多关于其输运性质的研究。TMDC材料是由范德华力结合的层状材料,虽然已经有非常久的研究历史,但也是近些年才制备出单层材料。而且单层一般与块体表现出非常明显的差别,比如从间接带隙半导体转变为直接带隙。而且TMDC材料表现出多种多
星系的形成和演化是当代天体物理研究中的一个重要前沿。星系团是宇宙中最大的引力束缚系统,其中的星系数密度远高于场环境。位于星系团中的成员星系由于受到稠密环境的影响,其演化过程远比场环境中的孤立星系更为复杂。对星系团环境中成员星系物理性质的研究,不仅可以完善星系演化的整体研究,还可以揭示星系团形成和组建的过程。高能X射线窗口是研究星系物理性质的一个重要手段。对于不同物理尺度的天体,从中心超大质量黑洞到
化石燃料燃烧排放CO2及其他温室气体造成全球危害环境的变暖效应。减排转化利用CO2方法多样,而采用微藻固定CO2能生产高经济价值的生物质。微藻不仅生长速度快,而且生物质中富含生物活性的碳水化合物、蛋白质和油脂等,可以生产药品、营养食品、动物饲料、化学品和生物燃料等。自养型微藻在光生物反应器中培养能高效转化利用CO2,但是细胞密度低和能量消耗高是制约微藻固碳产业发展的重要瓶颈问题。本文研制开发了带有
近年来,受人脑工作方式启发的神经形态计算吸引了越来越多研究者的兴趣。人脑是由~1011个神经元(Neuron)与~1015个连接它们的突触(Synapse)组成的复杂网络。神经元与突触是人脑信息处理的基本单元。因此,在电子元器件层面上实现人工神经元与人工突触,对于实现低功耗类脑神经形态计算具有十分重要的意义。相比阻性耦合网络,容性耦合的晶体管网络静态功耗低,能够满足神经网络低功耗的应用需求,并且能
碍于长期存在的知识产权侵权行为猖獗,权利人维权成本高、举证难和赔偿低的现状,自上世纪末期开始,我国业界和学界一直主张建立惩罚性赔偿制度,来加大知识产权保护力度。经过多年努力,已于2013年建立商标侵权惩罚性赔偿制度、2015年明确侵害植物新品种情节严重的可以课以侵权人惩罚性赔偿、2019年建立商业秘密侵权惩罚性赔偿制度。随着2020年《著作权法》《专利法》修法工作的落成,我国已经在知识产权领域全面
唐代是道教发展的繁荣时期,这一时期道教发生了重要变化,在重玄学向心性论过渡并进而转向内丹学的过程中,一批道教学者为唐宋道教的转型准备了理论和实践上的条件,吴筠是重要代表之一。目前学术界对吴筠道教思想的研究更多地侧重于从微观层面对其思想理论本身进行研究,较少综合唐代社会、政治以及儒佛道三教学术环境来讨论吴筠道教思想成因。本论文以吴筠道教思想为研究对象,在现有研究成果的基础上,综合考察吴筠道教思想的形
第二章青少年特发性脊柱侧凸易感基因在中国汉族人群中验证性研究目的:在中国汉族人群中验证近期报道的14个易感位点与青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)发病的相关性,并进一步分析相关基因与AIS患者临床特征之间的关系。方法:共纳入1210名女性AIS患者和2500名健康的青少年对照,收集其血样标本和影像资料。从全血中提取DNA,通过Taqman
产物量子态分辨的反应散射理论能使化学反应得到最严格、最详细的描述。只有精确的产物量子态分辨的理论计算结果,才能够与先进交叉分子束实验所测得的产物量子态分辨的微分截面进行定量比较,进而揭示化学反应的细致的微观机制。一般而言,可以通过两种方法求解基于量子力学原理的反应散射过程,即非含时方法和含时波包方法。对于复杂反应,需要大量的基函数才能精确描述其反应过程,非含时方法难以处理,而含时方法由于其具有更好
一、背景与目的克罗恩病(Crohn’s disease,CD)是一种慢性复发性肠道炎症,病因尚不明确。目前认为遗传易感性、肠道菌群以及免疫系统异常与CD的发生机制相关。淋巴管异常是CD常见的病理表现,也是CD粘膜水肿及肠道炎症的重要机制。研究发现CD患者肠淋巴管密度增高,且存在淋巴管扩张现象,而淋巴管密度降低可能与CD患者术后复发相关。动物实验结果显示,通过抑制Il-10-/-自发肠炎小鼠模型VE
近年来,太赫兹技术因其在高速无线通信、人体安检、生物医学检测等方面的应用受到愈来愈多的关注。相较于研究起步较早的太赫兹发射源和探测器,太赫兹调制器,尤其是动态可调器件,尚未发展成熟。太赫兹频段超过了许多半导体放大器和混频器的截止频率,使现有的射频器件在此波段不再兼容。因此,迫切需要开发基于光子学的太赫兹波前调制器件。早期研究报道的由聚合物或者晶体制成的折射或衍射元件具有体积大、功能单一等缺陷,限制