O Instytucie

Tytuł: Multi-Noncentrosymmetric Polar Order in 2D Hybrid Lead Chloride with Broadband Emission and High-Temperature Second-Harmonic Generation Switching

Autorzy: M. Mączka, J.K. Zaręba, A. Gągor, K. Fedoruk-Piskorska, D. Stefańska, D. Drozdowski, M. Ptak, A. Sieradzki

Czasopismo: ACS Applied Materials & Interfaces

DOI: 10.1021/acsami.4c14244

W niniejszej publikacji grupa prof. Mączki zastosowała strategię halogenowania aminy organcznej do indukowania porządku polarnego w perowskicie dwuwymiarowym. Wyhodowane monokryształy CPA₂PbBr₄ (CPA = kation 3-chloropropyloamoniowy) badano metodami termicznymi, dyfrakcji rentgenowskiej, spektroskopii Ramana i dielektrycznej, oraz metodami liniowej i nieliniowej spektroskopii  optycznej. Badania te wykazały, iż w zakresie 80-400 K CPA₂PbBr₄ występuje w  jednej fazie centrosymetrycznej i trzech fazach polarnych. Wysokotemperaturowa przemiana fazowa zachodząca w okolicach 350 K jest przemianą ferroelektryczną. CPA₂PbCl₄ wykazuje również ujemną rozszerzalność termiczną oraz szerokopasmową emisję (białą powyżej 180 K). Bardzo pożądaną cechą CPA₂PbCl₄ jest również to, iż w wysokich temperaturach wykazuje on przestrajanie sygnału drugiej harmonicznej (SHG)  z bardzo wysokim kontrastem 300:1 i dobrą stabilnością w czasie. W pracy tej zaproponowano również nową metodę ilościowej analizy odpowiedzi termicznej przełączników nieliniowych przy pomocy tzw. parametru wymagania czasowego.  Badacze zaproponowali, iż dla zastosowań tego typu przełączników parameter ten powinien wynosić nie więcej niż kilka sekund, a to wymaga materiałów nieliniowych charakteryzujących się bardzo wąską histerezą termiczną.

Podsumowując, raportowane wyniki pokazują, iż strategia halogenowania doprowadziła do odkrycia rzadkiego przypadku perowskitu hybrydowego wykazującego współistnienie białej emisji, przestrajania sygnału SHG, ferroelektryczności i nieliniowej rozszerzalności termicznej.