JPhys Photonics编辑精选:一维钙钛矿C4N2H14PbI4光学各向异性的研究

03 3月 2021 gabriels

华中科技大学的李德慧教授课题组利用水相法合成一维钙钛矿C4N2H14PbI4晶体,并测量其光致发光发射和激发以及反射的各向异性,其中光致发光发射的线性二色比最高可达5.5,光致发光激发线性二色比可达到7。通过改变温度,发现样品的光致发光发射的各向异性随温度的升高而增大。


文章介绍

Optical anisotropy of one-dimensional perovskite C4N2H14PbI4 crystals

作者:

程雪 马佳琪 周云西 方晨 王军 李俊泽

通讯作者:

  • 李德慧 华中科技大学
  • 温兴林 华中科技大学

图1 一维钙钛矿的表征

本文利用水相法合成一维钙钛矿C4N2H14PbI4,晶体形貌呈现针状如图1。并对其进行了变温PL测量,发现自陷态激子发光随着温度的升高,峰位发生蓝移如图2。这主要是热膨胀效应和电子声子的相互作用引起的。

图2  一维钙钛矿的光学性质

接着研究一维钙钛矿的光学各向异性,包括光致发光发射,激发以及反射的各向异性。其中发射的线性二色比最大为5.5,激发的线性二色比最大为7,反射的线性二色比为1.3。这主要是一维钙钛矿的量子限制效应和跃迁偶极矩的各向异性引起的。

图3 光致发光的各向异性

图4 光致发光激发的各向异性

图5 反射的各向异性

研究背景

光学各向异性是制造偏振器、波片和相位匹配元件等线性和非线性的光学元件的基础,同时对光电敏感的器件也有着重要的意义。近年来,有机无机杂化钙钛矿因其合成简单和优异的光学性能,引起人们广泛的关注。其中三维和二维钙钛矿被广泛研究,而一维钙钛矿却鲜少报道。为了设计和优化基于一维钙钛矿的偏振光电器件,课题组合成一维钙钛矿C4N2H14PbI4,并测量其光学各向异性。


作者介绍

李德慧,华中科技大学教授。2013年获得南洋理工大学博士学位。2013~2016年,在加州大学洛杉矶分校做博士后。目前主要研究方向为功能性半导体纳米材料,系统研究其物理性质,并探索其在纳米电子学和纳米光子学领域的潜在应用,如光电探测器和发光器件等。

温兴林,华中科技大学副教授。2015年,获得南洋理工大学博士学位,2016年~2018年在南洋理工做博士后。主要研究,表面等离子体:局部表面等离子体共振,超材料;纳米材料的非线性和超快光学等。