鹵化物鈣鈦礦發光性質與結構畸變之間的構效關係探索，是鈣鈦礦功能材料的一大研究重點。已經報道的研究結果，都通過計算鉛鹵八面體幾何畸變參數去關聯鈣鈦礦寬帶和窄帶發射光譜，但都沒有取得實質進展。目前的普遍共識是，鈣鈦礦寬帶發射歸因於較大的結構畸變所誘導產生的自陷激子，進而產生寬帶白光發射光譜。但將「結構畸變大」這一個導致寬帶發射的共識進行參數化，最終將結構畸變大和寬帶發射關聯起來，一直未被認識到。
近日，東南大學化學化工學院「分子鐵電科學與應用」江蘇省重點實驗室在Journal of the American Chemical Society 發表有關二維金屬鹵化物鈣鈦礦結構畸變與寬帶發射構效關係研究的新進展。
針對上述問題，論文作者首先以鐵電體系作為考察對象，總結鐵電畸變與發光性能的關係。研究表明，具有風箏形鉛離子排布的鈣鈦礦具有較大的結構畸變，展示出寬帶白光發射，具有正方形鉛離子排布的鈣鈦礦結構畸變較小，展現出窄帶發射光譜。由此提出一種基於八面體中心原子（鉛離子）排布偏離完美八面體的程度的描述符，重新定義了一套結構畸變計算方法。新的計算方法可以有效建立起結構畸變和寬帶發射的構效關係。通過對新的結構畸變參數和半峰寬的關系統計，發現寬帶發射鈣鈦礦具有明顯大於窄帶發射鈣鈦礦的結構畸變參數。該工作為研究鈣鈦礦結構畸變與畸變相關的物理性質提供了一種全新的角度，且適用於一般的低維體系，為鈣鈦礦功能材料研究提供了一種新的視角和思路。
圖2.（a）鈣鈦礦發光材料中常見的兩種激子類型；（b）傳統計算八面體畸變的方法；（c）新的鈣鈦礦畸變描述符的演化步驟。
韓向斌博士（至善博士後）為論文的第一作者和通訊作者，張聞教授為共同通訊作者。該工作得到東南大學博士後啟動基金、東南大學博士後前沿科學基金資助，江蘇省博士後科研計劃資助，國家自然基金的資助。
Structural Descriptors to Correlate Pb Ion Displacement and Broadband Emission in 2D Halide PerovskitesXiang-Bin Han*, Chang-Qing Jing，Hui-Yuan Zu, and Wen ZhangJ. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 18595–18606, DOI: 10.1021/jacs.2c08364
韓向斌博士。2020年於東北大學（日本）取得博士學位，2017年於東南大學取得碩士學位，2014年於紹興文理學院取得學士學位。2021年起在以博士後身份在東南大學工作。
研究聚焦於鈣鈦礦鐵電、介電晶材料光、電性質研究。在相關領域發表SCI論文20餘篇，包括J. Am. Chem. Soc., ACS Catal., Coord. Chem. Rev., Adv. Mater., J. Phys. Chem. Lett., Cryst. Growth Des., CrystEngComm, Inorg. Chem.等。
https://orcid.org/0000-0002-1997-3051https://scholar.google.com/citations?user=DHO1MUYAAAAJ&hl=zh-CN
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