O Instytucie

Tytuł: Pressure-Induced Detrapping from Self-Trapped Excitons to Free Excitons Toward Enhanced Emission and Piezochromism in Ruddlesden-Popper (110)-Oriented Perovskite

Autorzy: M. Mączka, S. Sobczak, K. Roszak, D. L. M. Vasconcelos, F. Dybała, A. P. Herman, R. Kudrawiec, A. Katrusiak, P. T. C. Freire  

Czasopismo: ACS Appl. Mater. Interfaces

DOI: 10.1021/acsami.5c14096   

Dwuwymiarowe hybrydowe halogenki ołowiu krystalizujące w strukturze perowskitu są doskonałymi materiałami do wielu zastosowań optoelektronicznych, min. jako diody laserowe i fotodetektory, ze względu na ich wydajną emisję pochodzącą od wolnych (FE) lub związanych (STE) ekscytonów. W ostatnich latach wiele wysiłków badaczy skupiało się na poszukiwaniu sposobów wzmocnienia intensywności emisji, modulowania mechanizmu emisji oraz na zrozumieniu korelacji pomiędzy strukturą badanych związków a ich właściwościami optycznymi. W najnowszym artykule, prof. Mączka wraz ze współpracownikami z kilku uczelni donosi o odkryciu wzmocnienia emisji FE i STE pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego w perowskicie ACE2PbBr4 (ACE= acetamidyna), krystalizującym w falistej strukturze (110). Związek ten wykazuje także istnienie bardzo rzadkiego zjawiska transferu ze stanów STE do stanów FE pod wpływem ciśnienia. Przeprowadzone badania Ramana oraz unikalne badania dyfrakcji rentgenowskiej na monokrysztale w funkcji ciśnienia pozwoliły wykazać, iż obserwowane zmiany emisji i piezochromizm wynikają z nietypowego zmniejszenia deformacji warstw nieorganicznych, w przeciwieństwie do zwykle obserwowanego wzrostu deformacji, redukcji efektu uwięzienia elektronu (ang. electron confinement), wzrostu siły oddziaływań pomiędzy aminą i anionami bromkowymi oraz zachodzących w tym związku strukturalnych przemian fazowych przy 2, 5, 5.9 and 6.7 GPa.
Podsumowując, praca prof. Mączki pokazuje strategię osiągnięcia wydajnej i silnie przestrajalnej emisji w perowskitach warstwowych poprzez zmiany strukturalne indukowane ciśnieniem oraz podkreśla znaczenie wyboru kationu organicznego do kontrolowania właściwości mechanicznych i fotoluminescencyjnych oraz polimorfizmu tej grupy związków hybrydowych.