韩克利课题组Angew. Chem. Int. Ed.：揭示非铅钠铟基双钙钛矿纳米晶动力学机理

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中国科学院大连化学物理研究所复杂分子体系反应动力学研究组研究员韩克利团队揭示了非铅钠铟基双钙钛矿纳米晶动力学机理。该团队创新性地采用变温热注射法成功合成未掺杂及银掺杂的非铅双钙钛矿纳米晶，银掺杂纳米晶展现出明亮的黄色荧光，并详细讨论了其自陷激子发光动力学机理。
　　非铅钙钛矿纳米晶由于其无毒性和稳定性引起人们的关注，成为当下研究的热点。尤其是具有三维结构和直接带隙的铟基双钙钛矿纳米晶被认为是理想的发光材料，有望被用于照明领域。目前，未掺杂的铟基纳米晶的荧光量子产率仍很低，未能达到人们的预期，主要由于其机理不清楚，制约着新型高效的钙钛矿材料的设计和发展，需要进一步深入研究。

　　本工作中，该团队创新性地采用变温热注射法，成功合成了高质量未掺杂及银掺杂直接带隙钠铟基非铅双钙钛矿纳米晶，该方法对非铅钙钛矿纳米晶的合成具有普适性。研究发现，未掺杂Cs2NaInCl6纳米晶几乎没有荧光，利用飞秒瞬态吸收技术证明其无荧光的原因是其自陷激子是暗态，且趋于非辐射复合。科研人员还发现，通过掺杂微量银，不仅能打破未掺杂Cs2NaInCl6纳米晶暗态自陷激子，使其转变为亮态自陷激子，而且还可以钝化纳米晶的缺陷。因此，Cs2NaInCl6: Ag纳米晶表现出明亮的黄光和更好的稳定性，荧光量子产率高达31.1%，其自陷激子动力学机理通过时间分辨荧光和飞秒瞬态吸收技术被进一步研究。该工作强调了合成方法优化和适当的元素掺杂对新型半导体材料设计的重要性，为寻找新型高性能纳米材料在光电子领域的应用提供了一种新的可行途径。
　　上述工作得到国家自然科学基金重点项目等资助，并于近日发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。


       韩克利，大连化物所1101组组长。1983年山东大学物理系本科毕业获理学学士学位，1986年中国科学院大连化学物理研究所获硕士学位，1990年中国科学院大连化学物理研究所获博士学位。美国加州大学、Emory大学和纽约大学的博士后和访问教授。1998年获“国家杰出青年基金”的支持。在国内外学术刊物上发表三百余篇学术论文，并被他人引用达一千多次。1999年“激光束与分子束反应动态学研究”获中国科学院自然科学奖一等奖，第一完成人；1999年获中国化学会青年化学家奖；2000年与美国纽约大学的张增辉教授一起获海外青年合作基金（杰出青年基金B）；2000年获大连市十大青年科技标兵；国务院政府特殊津贴；第四届辽宁省优秀科技工作者；2000年度中国科学院沈阳分院突出贡献青年科技专家；2001年获中国科学院青年科学家奖；大连市优秀科技专家；2002年辽宁省优秀科技专家；2005年“分子反应动力学的几个前沿问题研究：理论与实验”获辽宁省自然科学奖一等奖。主持与参加十多项“973”等国家重大重点等项目。

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