Ilustración esquemática de la hetero-sustitución de metales y la intercalación catiónica de perovskitas de haluro de plomo 3-D a perovskitas de haluro doble 2-D. Crédito:Grupo del Prof. LUO
Las perovskitas dobles de haluro han demostrado ser un material optoelectrónico y fotovoltaico prometedor y respetuoso con el medio ambiente. exhibiendo estabilidad termodinámica inherente, alta tolerancia a defectos y espacios de banda apropiados. Sin embargo, hasta ahora no se ha descubierto ningún material ferroeléctrico basado en perovskitas dobles de haluro.
En un estudio publicado en Edición internacional Angewandte Chemie , un grupo de investigación dirigido por el profesor Luo Junhua del Instituto de Investigación de Fujian sobre la Estructura de la Materia (FJIRSM) de la Academia de Ciencias de China informó sobre el primer haluro ferroeléctrico de perovskita doble, (n-propilamonio) 2 CsAgBiBr 7 , que exhibe ferroelectricidad distinta con una polarización de saturación notable de aproximadamente 1.5 μCcm -2 .
Los investigadores encontraron (n-propilamonio) 2 CsAgBiBr 7 a través de la intercalación de metal-hetero-sustitución y cationes orgánicos de CsPbBr 3 , que es un nuevo material ferroeléctrico de perovskita doble de haluro bidimensional (2-D) ecológico.
Usaron una estrategia fascinante, combinando trivalente (Ga 3 + , Alabama 3 + , Tl 3 + , En 3 + , Bi 3 + , Sb 3 + ) y metales monovalentes (Rb + , K + , N / A + , Li + , Ag + , Tl + ) para reemplazar dos cationes de plomo divalentes (Pb 2 + ), construyendo así una serie de perovskitas dobles de haluro sin plomo.
Adicionalmente, los investigadores encontraron que los fotodetectores monocristalinos de (n-propilamonio) 2 CsAgBiBr 7 exhiben un rendimiento extraordinario que contiene altas relaciones de encendido / apagado de aproximadamente 10 4 , tasas de respuesta rápidas de 141 μs, y detectividad tan alta como 5.3 × 10 11 Jones. Tales ferroeléctricos de perovskita de haluro doble muestran altas temperaturas, Estabilidad a la luz y la humedad en comparación con las perovskitas de plomo.
Este estudio abre una nueva forma de diseñar ferroeléctricos de perovskita de alto rendimiento, y proporciona un enfoque viable en la búsqueda de materiales optoelectrónicos estables y sin plomo como alternativa al sistema que contiene plomo.
