韩克利课题组：揭示锰掺杂非铅双钙钛矿纳米晶发光动力学机理

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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锰掺杂非铅双钙钛矿纳米晶发光动力学机理。该团队成功合成未掺杂及锰离子掺杂的非铅双钙钛矿纳米晶，并详细讨论了其尺寸效应及发光动力学机理。未掺杂纳米晶发射出蓝色荧光，通过掺杂锰离子，实现了明亮的橙红色荧光发射。

锰掺杂对钠基非铅双钙钛矿纳米晶发射光谱的影响

　　非铅双钙钛矿纳米晶有望解决铅基钙钛矿纳米晶的毒性和不稳定性。近年来，科研人员主要关注于其宽波段白光发射，对其他特定颜色的荧光发射研究的比较少。掺杂策略可以有效改善卤素钙钛矿纳米晶的光学性质和稳定性。就锰离子掺杂体系来说，虽然掺杂剂发光是科研人员感兴趣的方面，但常常伴随着与其产生竞争关系的带边发射或自陷态发射。而且，锰掺杂非铅双钙钛矿纳米晶的尺寸效应及动力学机理需要进一步深入研究。
　　本工作中，该团队成功合成了未掺杂及锰掺杂直接带隙钠基非铅双钙钛矿纳米晶。未掺杂锰离子的纳米晶具有蓝色荧光。掺杂锰离子后，展现出单一的、纯的锰掺杂剂发光，最高荧光量子产率达到44.6%。科研人员结合稳态和瞬态光谱技术，证明其明亮的、纯的锰掺杂剂荧光主要归因于暗自陷态辅助过程。此外，该团队还进一步研究了掺杂剂发光体系的尺寸效应。该工作强调了合理利用半导体纳米材料亚能带对设计高性能半导体纳米材料具有重要指导意义。
　　相关研究结果发表在《美国化学会-中心科学》(ACS Cent. Sci.)上。上述工作得到国家自然科学基金重点项目等资助。
       文章来源：大连化物所
       https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.0c00056
       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。