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铅卤化物钙钛矿量子点固体中的强光 - 耦合
摘要：铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制，又可以观察基本物理现象。然而，实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点（PQD）膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究，这是光电领域的核心。在本文中，我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成，它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点（CSPBBR 3 -QD）固体，这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明，在CSPBBR 3 -QD光腔中，似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成（通常被调用以解释PQD的特性）的影响。我们观察到，强耦合可以显着降低光发射线宽度，以及光吸收的超快调制，可通过激发通量来控制。我们发现，北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字：量子点固体，钙钛矿，强烈的激子 - 光子耦合，偏振子，光学微腔
超大型NataCl6卤化物电解质，用于高度可逆的全稳态Na-ion电池
对高离子电导率的Na-ion固体电解质（SES）的摘要设计和与阴极隔离的出色的化学/机械兼容性对于全稳态的Na-ion电池（Assnibs）仍然具有挑战性。在这项研究中，我们成功设计和合成了一种新型的无定形NATACL 6 HALIDE SE，其在室温下为4 3 10 3 S cm 1的离子连续性为4 3 10 3 s cm 1。异常的离子电导率是由独特的重建无定形多聚（TACL 6）八面体网络产生的，其通过高能机械化学反应削弱了Na-Cl相互作用。值得注意的是，与Na 3 V 2（PO 4）3（PO 4）3（PO 4）3（pO 4）3（pO 4）在Assnibs中的阴极相结合时，无形的NATACL 6卤化物表现出显着的机械性能，化学/电化学稳定性以及出色的电化学性能，从而导致了显着的初始良性效率，可恢复99.60％的效率（85％），并呈现出色的速度（85％）。长周期pro文件（4,000/600/1,500循环在3/1/0.5 C）后（81％/95％/98％的容量保留）。这一发现超级离子无定形的Na-ion Halide SES为提高高性能Assnib的有前途的途径。
卤化物异质结构促进钠超离子导体的离子扩散和高压稳定性
固态钠离子电池 (SSSB) 的发展在很大程度上取决于超离子 Na + 导体 (SSC) 的开发，该导体具有高导电性、（电）化学稳定性和可变形性。异质结构的构建提供了一种有前途的方法，可以以不同于传统结构优化的方式全面增强这些特性。在这里，这项工作利用高配位和低配位卤化物骨架之间的结构差异来开发一类新型卤化物异质结构电解质 (HSE)。结合 UCl 3 型高配位框架和非晶低配位相的卤化物 HSE 实现了迄今为止卤化物 SSC 中最高的 Na + 电导率（室温下 2.7 mS cm − 1，RT）。通过辨别晶体本体、非晶区域和界面的各自贡献，这项工作揭示了卤化物 HSE 内的协同离子传导，并对非晶化效应提供了全面的解释。更重要的是，HSEs优异的可变形性、高压稳定性和可扩展性使得SSSB能够有效地集成。使用未涂覆的Na 0.85 Mn 0.5 Ni 0.4 Fe 0.1 O 2和HSEs的冷压正极电极复合材料，SSSBs表现出稳定的循环性能，在0.2 C下经过100次循环后容量保持率为91.0％。
sn卤化物钙壶通过高通量探索
与表现出尖锐的兴奋性光致发光（PL）的单一组件二维（2D）金属卤化物钙钛矿（MHP）不同，混合的PB-SN 2D晶格中出现了宽带PL。已经提出了两个物理模型 - 自我捕获的激子和缺陷诱导的stokes变度 - 用于解释这种非常规现象。然而，这两个解释都提供了有限的合理化，而无需考虑强大的组成空间，因此，宽带PL的基本起源仍然难以捉摸。在此，我们建立了高通量自动化的实验工作流程，以系统地探索混合PB-SN 2D MHP中的宽带PL，采用PEA（苯乙酰胺）作为一种模型阳离子，可作为刚性有机隔离器起作用。从频谱上讲，随着早期结晶期间PB浓度的增加，宽带PL通过快速PEA 2 PBI 4相分离而进一步扩大。违反直觉，尽管缺陷密度很高，但具有高PB浓度的MHP表现出长时间的PL寿命。高光谱显微镜在这些膜中识别出实质性PEA 2 PBI 4相分离，假设结晶时通过相分离来建立电荷转移激子，是造成非凡行为的原因。在高PB组成下，这远远超过了缺陷引起的发射的杠杆，从而产生了独特的PL性质。我们的高通量方法使我们能够调和有争议的先验模型，这些模型描述了2D PB-SN MHP中宽带发射的起源，从而阐明了如何全面探索复杂材料系统的基本原理和功能。
新见解，可用于无钴全稳态电池的AlioLovalent替代卤化物固体电解质
更广泛的背景随着对清洁和可持续能源的需求不断增长，发展高性能和安全的能源存储已成为关键的研究优先事项。卤化物固态电解质（SSE）由于高电压下的高离子电导率和出色的稳定性而成为常规液体电解质的有希望的替代品。将这些材料集成到没有液体组件的全稳态状态电池（ASSB）中，并且可以增强能量密度，安全性和更长的循环寿命，可以显着提高电池技术的性能和安全性。然而，仍然缺乏对卤化物SSES结构 - 专业关系的基本理解。这项研究强调了为ASB开发高效且稳定的卤化物SSE的设计原理。通过探索离子和空位位点浓度对离子电导率的影响，作者发现，在六边形的近距离包装阴离子sublattice中实现离子的平衡和空置位点浓度对于有效的离子传输至关重要，这对于高度离子扩散率和最高的激活能量至关重要。这项研究还表明，Aliovalent取代可以增强卤化物SSE的氧化稳定性，但会损害其还原稳定性。这项研究为开发具有较长骑自行车稳定性的无钴屁股提供了重要的见解，这对于广泛采用可持续能量存储至关重要。
低维有机金属卤化物的柔性晶体异质界实现颜色可调的空间分辨光学波导
带有光波导的分子发光材料在发光二极管，传感器和逻辑门中具有广泛的应用前景。但是，大多数传统的光学波导系统都是基于脆性分子晶体，该晶体限制了在不同的应用情况下的柔性设备的制造，运输，存储和适应。迄今为止，在同一固态系统中具有较高柔韧性，新型光学波导和多端口色调发射的光功能材料的设计和合成仍然是一个开放的挑战。在这里，我们已经构建了新型的零维有机金属卤化物（Au-4-二甲基氨基吡啶[DMAP]和DMAP），对于光学波导而言，弹性很小，损失系数很少。对分子间相互作用的理论计算表明，2分子晶体材料的高弹性是原始的，它是从其人字形结构和滑移平面的。基于2个晶体的一维柔性微脚架和Mn-Dmap的2维微板，具有多色和空间分辨光学波导的异质界面。杂合的形成机理是基于表面选择性生长，因为接触晶体平面之间的低晶格不匹配比。因此，这项工作描述了具有高灵活性和光学波导的基于金属壁的晶体异质结的首次尝试，从而扩展了用于智能光学设备（例如逻辑门和多路复用器）的传统发光材料的前景。
利用 3d 纳米尺度应变映射技术对卤化物钙钛矿中光诱导位错迁移进行成像
近年来，卤化物钙钛矿材料已用于制造高性能太阳能电池和发光装置。然而，材料缺陷仍然限制了器件的性能和稳定性。在这里，基于同步加速器的布拉格相干衍射成像用于可视化卤化物钙钛矿微晶体中的纳米级应变场，例如缺陷局部的应变场。尽管 MAPbBr 3 (MA = CH 3 NH 3 + ) 晶体具有很高的光电质量，但其内部存在明显的应变异质性，并且通过分析其局部应变场可以识别出〈100〉和〈110〉刃位错。通过在连续照明下对这些缺陷和应变场进行原位成像，发现了数百纳米范围内剧烈的光诱导位错迁移。此外，通过选择性研究被 X 射线束损坏的晶体，较大的位错密度和增加的纳米级应变与材料降解和使用光致发光显微镜测量评估的显著改变的光电特性相关。这些结果证明了卤化物钙钛矿中扩展缺陷和应变的动态性质，这将对设备性能和操作稳定性产生重要影响。
卤化物驱动的INSB胶体量子点的合成控制使短波红外光电视
与许多候选光感应材料相比，INSB在III-V家族的胶体量子点（CQD）半导体中有望进入更广泛的红外波长。但是，实现必要的尺寸，尺寸差异和光学特性一直具有挑战性。在这里研究了与INSB CQD相关的合成挑战，发现不受控制的锑前体的减少会阻碍CQD的受控生长。为了克服这一点，开发了一种将非流传性前体与锌卤化物添加剂相结合的合成策略。实验和计算研究表明，锌卤化物添加剂减速了锑前体的还原，从而促进了更均匀尺寸的CQD的生长。还发现，卤化物的选择提供了对这种效果强度的额外控制。所得的CQD在光谱范围为1.26–0.98 eV的光谱范围内表现出良好的激发型转变，以及强发光。通过实施结合后配体交换，可以实现胶体稳定的墨水，从而实现了能够制造高质量CQD纤维的胶水。在1200 nm处提出了INSB CQD光电遗传学的第一个演示，在1200 nm处达到75％的外部量子效率（QE），这是最高的短波红外线（SWIR）QE在重型无金属质红外CQD基于CQD基于CQD的基于CQD的设备中所报道的。
卤化物驱动的 InSb 胶体量子点合成控制可实现短波红外光电探测器
在 III-V 族胶体量子点 (CQD) 半导体中，与许多光敏材料候选物相比，InSb 有望获得更广泛的红外波长范围。然而，实现必要的尺寸、尺寸分散性和光学特性一直具有挑战性。本文研究了与 InSb CQD 相关的合成挑战，发现锑前体的不受控制的还原会阻碍 CQD 的控制生长。为了克服这个问题，开发了一种将非自燃前体与卤化锌添加剂相结合的合成策略。实验和计算研究表明，卤化锌添加剂会减缓锑前体的还原，从而促进尺寸更均匀的 CQD 的生长。还发现卤化物的选择可以额外控制这种效应的强度。所得 CQD 在 1.26-0.98 eV 的光谱范围内表现出明确的激子跃迁，同时具有强光致发光。通过实施合成后配体交换，实现了胶体稳定油墨，从而能够制造高质量的 CQD 薄膜。首次演示了 InSb CQD 光电探测器，在 1200 nm 处达到 75% 的外部量子效率 (QE)，据了解，这是无重金属红外 CQD 设备中报告的最高短波红外 (SWIR) QE。