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無鉛雙鈣鈦Cs2AgBiBr6在高壓下的結構及性質變化

2021-04-13 00:00:00
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項目成果/簡介:

Cs2AgBiBr6等雙鈣鈦礦由于無毒、穩定性好等優勢,已成為鈣鈦礦研究領域的熱點方向。然而,由于Cs2AgBiBr6具有較大的帶隙(2.2 eV),其在光電器件中的應用受到了限制,實現Cs2AgBiBr6帶隙的可控調節是雙鈣鈦礦高壓研究的一個難點。該研究工作利用金剛石對頂砧(DAC),通過高壓下的原位拉曼光譜、紫外可見吸收光譜、X射線衍射來表征Cs2AgBiBr6結構及性質隨壓力的變化。研究發現Cs2AgBiBr6在3 GPa壓力時會由面心立方轉變成四方相,導致晶體中AgBr6和BiBr6正八面體的傾斜扭曲,減少了電子軌道的重合,使得四方相的Cs2AgBiBr6的帶隙逐漸增大。繼續升高壓力至6.5 GPa,Cs2AgBiBr6晶體呈現非晶化趨勢,帶隙逐漸減小至1.7 eV。卸壓至常壓后,材料中殘留的非晶結構部分保留了高壓下的性質,使無鉛鈣鈦礦Cs2AgBiBr6常壓下的帶隙減小8.2%。該工作對于探索雙鈣鈦礦結構-性質間的關系,以及高壓下性質的可控調節具有重要的研究意義。

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