摘要:胶体纳米晶体 (NC) 的自组装在固态材料的多尺度工程中具有巨大前景,通过这种技术,原子工程 NC 构件被排列成具有协同物理和化学性质的长程有序结构 超晶格 (SL)。迄今为止,报告主要集中在球形 NC 的单组分和二元系统上,产生的 SL 与已知的原子晶格同构。通过组合各种形状的 NC,可以预期获得远远超出已知晶格范围的更大结构空间。本文报道了空间稳定的 CsPbBr 3 纳米立方体 (5.3 纳米) 与圆盘状 LaF 3 NC (直径 9.2 - 28.4 纳米,厚度 1.6 纳米) 共组装成二元 SL 的过程,产生了具有 AB、AB 2 、AB 4 和 AB 6 化学计量的六柱状结构,这在之前和我们的参考实验中均未观察到,参考实验中使用由球体和圆盘组成的 NC 系统。本文使用填充密度计算合理化了立方体形状的这种惊人效果。此外,在尺寸相当的纳米立方体(8.6 纳米)和纳米盘(6.5 纳米、9.0 纳米、12.5 纳米)系统中,还观察到了其他非柱状结构,例如 ReO 3 型 SL,其特征是盘和立方体的紧密混合和面对面排列,纳米立方体的面心立方或简单立方亚晶格,以及每个晶格位置有两个或三个盘。层状和 ReO 3 型 SL 采用大型 8.6 纳米 CsPbBr 3 NC,表现出集体超快光发射 超荧光 的特征,源自激发态发射偶极子的相干耦合。关键词:胶体纳米晶体、纳米晶体形状、自组装、二元超晶格、电子显微镜、卤化铅钙钛矿、超荧光 I
其在光伏应用领域的研究引起了人们的兴趣,因为它们的量子效率已经达到了 25.5% [1],而且还扩展到辐射传感 [2,3] 和各种光电设备。[4–7] 达到高质量 MAPbI 3 、FAPbI 3 和 CsPbI 3 单晶的极限,与 MA、FA 和铯 (Cs) 阳离子混合物的组合结构成为最先进的钙钛矿材料,提高了量子效率并将结构稳定性从几天延长到几个月。[2,8–10] 由于基本物理性质接近其母结构,因此所提出的 FA 0.9 Cs 0.1 PbI 2.8 Br 0.2 可作为铅卤化物钙钛矿类的有效模型系统。与传统的 III-V 和 II-VI 半导体相比,钙钛矿在某种意义上具有反转的能带结构:价带 (VB) 态由 s 轨道形成,而导带 (CB) 态由 p 轨道贡献。强自旋轨道耦合,特别是 Rashba 效应 [11–14] 也会交换电子和空穴的自旋特性。[15,16] 因此,与晶格核的超精细相互作用由空穴而不是电子主导。钙钛矿能带结构为光学跃迁提供了清晰的极化选择规则,因此结合
上个世纪的快速技术进步导致温度传感领域中带来了新的Challenges。准确,遥远,无接触式和实时微观和纳米级的温度映射在细胞成像,微流体和纳米流体以及集成电路设计中的需求巨大,[1-11]中,这些严格的要求需要使用光学方法。这些通常分为三个主要的猫:红外(IR)隆期,IR直接检测和远程光学/荧光热量表。,由于其出色的热分辨率(10-1 K),其中最常见的是IR射量方法,例如在商业设备中发现的方法。然而,要检测到的黑体辐射的长红外波长导致室内温度(RT)对象的固有低空间分辨率为≈10µm,这是由于abbe差异的限制所期望的。对IR光的检测也遭受了由于吸收而缺乏与广泛的光学成分相兼容。[12,13]或者,在可见区域中运行的远程光学方法,例如,通过测量荧光强度或衰减时间,[14]达到了很高的热分辨率,并且可能由于较低的衍射极限而有可能提供较高的空间分辨率,并且在常见媒体(例如水和玻璃)中透明度。[13,15,16]基于强度的量化,由于光散射(样品拓扑,磷光粒子形态等)而容易出现错误。),不均匀的磷光器分布,非态磷光物种形成或批处理变异性等。虽然基于荧光时代的热量成像是继承了许多此类局限性,但其部署通常会因适合特定应用的特定要求的磷剂的可用性而受到阻碍。我们的本文提出的研究涉及在RT周围温度下在温度下进行高空间和热分辨率热图形的新型热液少量探索。在这种情况下,我们发现已知的热燃料载体,即有机染料,聚合物,量子点,稀有掺杂的金属氧化物,[17-25]面临限制,例如材料制造或薄膜沉积,耐用性和健壮性的耐用性和稳健性的耐磨性,或者不适合特定范围的特定方法或常见的特定方法。
2单晶薄膜合成10 2.1底物上的薄膜生长。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 2.1.1空间有限生长-SLG。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 2.1.2空化引发了不对法的结晶-CTAC(97)。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.1.3外延生长。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.1.4转换方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.2独立的薄膜。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.2.1表面张力控制的ITC(98)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.2.2来自散装晶体。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13 2.3图案薄膜和晶体阵列。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13 2.3.1构造的生长。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。13 2.2.2来自散装晶体。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.3图案薄膜和晶体阵列。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.3.1构造的生长。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>14 2.3.22222外延生长。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>15 2.3.3打印。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>16 2.4生长方法的摘要。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17
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塞缪尔·埃里克森(Samuel Erickson),1卡利斯塔·卢姆(Calista Lum),1凯蒂·斯蒂芬斯(Katie Stephens),2 Mritunjaya Parashar,3 Darshpreet Kaur Saini,3 Bibhudutta Rout,3 Cheol Park,4 Timothy J. Peshek,Timothy J. Peshek,5 Lyndsey McMillon,5 Lyndsey McMillon,5材料和生物材料科学与工程,加利福尼亚大学,默塞德分校,默塞德,加利福尼亚州,美国3北德克萨斯大学,美国德克萨斯州登顿市北德克萨斯大学4高级材料和加工分支,NASA LANGLEY研究中心,弗吉尼亚州汉普顿,弗吉尼亚州23681,美国5光伏和电力化学领导人,乔治·艾尔纳·H·格兰德·艾尔纳(John H. *通信:sghosh@ucmerced.edu https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.111586
摘要:由于各个单元之间的相互作用,可以从有序的发射器集合中出现集体光学性质。卤化物钙钛矿纳米晶体的超晶格表现出集体光发射,受偶极子 - 同时激发的纳米晶体之间的偶极子相互作用。与未偶联的纳米晶体的发射相比,这种耦合改变了发射能和速率。我们证明了量子限制如何控制合奏中纳米晶体之间耦合的性质。通过控制纳米晶体的大小或对BOHR半径的组成控制来改变限制的程度。在由弱受限制的纳米晶体制成的超晶格中,集体发射以更快的发射速率进行红移,显示了超荧光的关键特征。相比之下,更强的量子限制纳米晶体的集体发射以较慢的发射速率进行蓝色。两种类型的集体发射都表现出相关的多光子发射爆发,显示出不同的光子束发射统计。量子限制改变了纳米晶体内过渡偶极子的首选比对,并切换邻居之间的相对偶极子方向,从而产生了相反的集体光学行为。我们的结果将这些集体效应扩展到相对较高的温度,并更好地了解固态处的激子相互作用和集体排放现象。关键字:纳米晶体,铅卤化物钙钛矿,超晶格,纳米晶体耦合,超荧光,量子限制T
摘要 卤化物钙钛矿太阳能电池 (PSC) 已成为下一代光伏技术中最有前途的技术之一,为提高效率、降低成本和快速扩展提供了途径。它们的独特属性——包括高吸收系数、可调带隙、缺陷容忍度和低温可加工性——使开发能够超越传统硅基技术的多功能太阳能设备成为可能。最近的突破推动钙钛矿太阳能电池的能量转换效率 (PCE) 在单结电池中超过 27%,在串联配置中超过 34%。然而,仍然存在重大挑战,特别是在长期稳定性、与铅含量有关的环境问题以及商业部署的可扩展性方面。这篇评论文章讨论了卤化物钙钛矿研究的现状,重点介绍了材料设计、设备架构和制造工艺方面的进步,这些进步推动 PSC 走在可再生能源技术的前沿。我们探索了钙钛矿光伏的潜在应用,从串联太阳能电池到柔性、建筑集成和便携式设备,以及它们在克服硅光伏局限性方面的作用。尽管钙钛矿太阳能电池前景光明,但在实现广泛商业化之前,它必须解决持续存在的挑战,例如现实条件下的稳定性和铅毒性。通过研究最近的进展和确定未来的研究方向,这篇评论文章全面展望了卤化物钙钛矿太阳能电池在塑造全球能源系统未来方面的作用。
1 麻省理工学院材料科学与工程系,美国马萨诸塞州剑桥 02139 2 魏茨曼科学研究所化学与生物物理系,以色列雷霍沃特 76100 3 博洛尼亚 INSTM-UdR 工业化学系“Toso Montanari”,意大利博洛尼亚 40129 4 林雪平大学物理、化学和生物系(IFM),瑞典林雪平 SE-581 83。 5 Mork Family 南加州大学化学工程与材料科学系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 6 魏茨曼科学研究所分子化学与材料科学系,以色列雷霍沃特 76100 7 Ming Hsieh 南加州大学电气与计算机工程系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 8 南加州大学纳米成像核心卓越中心 (CNI),美国加利福尼亚州洛杉矶 90089(日期:2024 年 10 月 11 日)