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长春光机所在钙钛矿单晶表面研究获得进展

时间:2018-04-13 点击数:1098

【优德娱乐交易网 专题报道】近日,长春光机所郭春雷中美联合光子实验室首次在钙钛矿(CH3NH3PbCl3)单晶表观测到了吸附分子4-巯基吡啶(4-MPY)的表面增强拉曼光谱(SERS)信号,增强因子高达10-5。


研究表明,钙钛矿材料作为一种半导体材料,具有SERS活性,其表面吸附分子能够在界面处形成一个新的电荷转移态,从而促使激光照射下,界面发生电荷转移共振而产生SERS效应。通过进一步研究,发现了SERS技术与光电转换研究领域之间的衔接点,将二者结合起来,拓展了SERS技术的研究领域,使得SERS技术在光电探测研究领域展现了一定的潜力。并且,通过该研究发现,分子敏化钙钛矿材料在光电器件研究领域具有一定的可开拓性。

该成果发表在《ACS Photonics》杂志上(ACS Photonics, Article ASAP DOI: 10.1021/acsphotonics.8b00152),第一作者为于治助理研究员,通讯作者为郭春雷教授。该工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目以及吉林省科技厅发展计划项目的支持。

钙钛矿一般为立方体或八面体形状,具有光泽,浅色到棕色。它们可用于提炼钛、铌和稀土元素,但必须是大量聚集时才有开采价值。

钙钛矿是以俄罗斯地质学Preosvik的名子命名的,其结构通常有简单钙钛矿结构、双钙钛矿结构和层状钙钛矿结构。简单钙钛矿化合物的化学通式是,其中X通常为半径较小的或,双钙钛矿结构( Double-Perovskite) 具有 组成通式,层状钙钛矿结构组成较复杂, 研究较多的是具有通式以及具有超导性质的和三方层状钙钛等。研究最多的是组成为的钙钛矿结构类型化合物。

组成为的钙钛矿结构类型化合物, 所属晶系主要有正交、立方、菱方、四方、单斜和三斜晶系.,A位离子通常是稀土或者碱土具有较大离子半径的金属元素,它与12个氧配位,形成最密立方堆积,主要起稳定钙钛矿结构的作用;B位一般为离子半径较小的元素(一般为过渡金属元素,如Mn、Co、Fe等),它与6个氧配位,占据立方密堆积中的八面体中心,由于其价态的多变性使其通常成为决定钙钛矿结构类型材料很多性质的主要组成部分。与简单氧化物相比,钙钛矿结构可以使一些元素以非正常价态存在,具有非化学计量比的氧,或使活性金属以混合价态存在,使固体呈现某些特殊性质。由于固体的性质与其催化活性密切相关,钙钛矿结构的特殊性使其在催化方面得到广泛应用。


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