SCMs|CsPbBr3納米晶微觀形貌非依賴的線性吸收截面

2021-02-15 中國科學材料

膠體鈣鈦礦納米晶的形貌變化賦予其不同的光學和電子特性，其中，線性吸收截面是決定材料本徵光物理特性及其應用潛力的主要參數。近日，瑞典隆德大學Tõnu Pullerits教授、鄭凱波研究員和西南大學何榮幸教授等人在SCIENCE CHINA Materials發表研究論文，研究了三種不同形貌的全無機鈣鈦礦CsPbBr3納米晶(納米立方體、納米片和納米線)，通過飛秒瞬態吸收光譜分析了它們的線性吸收截面值σ。在高於帶隙的能量激發下，單個CsPbBr3納米晶的吸收截面值與形貌無關，且隨著粒子的體積(VNC)呈σ400 = 9.45 × 104 cm−1 × VNC (cm2)趨勢變化。密度泛函理論證實了形貌對光學選擇規則基本沒有影響，同時，根據吸收截面值也計算得到了定義本徵輻射複合率的愛因斯坦自發輻射係數。然而，當激發能接近帶隙(460 nm)時，吸收截面值對納米晶尺寸的依賴關係變弱，取值滿足σ460 = 2.82 × 108 cm0.65 × (VNC)0.45 (cm2)，這主要歸因於鈣鈦礦納米晶的離散能級及靠近帶邊的較低的態密度。

圖1 CsPbBr3 NBs, NLs和NWs（納米立方體、納米片和納米線）的的線性吸收截面與納米晶體積之間的關係：(a) 400 nm；(b) 460 nm。

本文的研究結果為洞悉鈣鈦礦納米晶的光學特性提供了深入的見解。

相關結果最近發表於Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1555-1。


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