通式为ABX3的杂化有机-无机钙钛矿(HOIP)在光伏,压电和电致发光器件中具有巨大的研究潜力,进而引起人们极大的研究兴趣。其大量的结构多样性为构建具有各种功能的各种HOIP结构提供了一个很好的机会。然而,尽管有机金属化合物(例如二茂铁基族)具有结构多样性和功能丰富性,但尚未发现基于有机金属的HOIP压电体。
近日,东南大学熊仁根教授,Han-Yue Zhang报道了一类新型有机金属基HOIP:[(二茂铁基甲基)三甲基铵]PbI3((FMTMA)PbI3),(FMTMA)PbBr2I和(FMTMA)PbCl2I)。值得注意的是,它们可作为性能极好的分子压电材料,显示出与LiNbO3相当的较大压电响应。
文章要点
1)金属骨架上不同的卤素掺杂巧妙地改变了晶体结构,从而改善了压电性能。而有机金属成分的存在则导致了较大多数有机-无机杂化钙钛矿和某些无机半导体的窄带隙(约2.37 eV)。因而首次实现了具有压电性的有机金属基HOIP。
这项工作开启了HOIP压电研究的新篇章,并有望引起人们对有机金属基HOIP的新研究方向的极大关注。
Zhi-Xu Zhang, et al, Organometallic-Based Hybrid Perovskite Piezoelectrics with a Narrow Band Gap, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI:10.1021/jacs.0c09288
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c09288