新加坡國(guó)立大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)展示了在亞埃級(jí)的二維(2D)雜化鈣鈦礦的有機(jī)層和底層無(wú)機(jī)晶格的非侵入性成像。在過(guò)去的幾年里，全球范圍內(nèi)的研究興趣激增，2DRuddlesden-Popper鹵化物鈣鈦礦(RPP)領(lǐng)域的快速增長(zhǎng)。2DRPPs是一種鈣鈦礦晶體，具有新穎的光與物質(zhì)相互作用，并顯著增強(qiáng)了光穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。它們具有夾在導(dǎo)電無(wú)機(jī)鹵化鉛框架之間的絕緣有機(jī)層。

然而，有機(jī)層的絕緣性質(zhì)和柔軟性以及“埋藏”的無(wú)機(jī)框架使得確定空間原子排列和理解二維RPP中的相關(guān)效應(yīng)成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。仍然缺乏關(guān)于二維RPP中原子排列的微觀知識(shí)：解決這一問(wèn)題不僅對(duì)于基本理解和控制電荷、激子動(dòng)力學(xué)和其他量子現(xiàn)象，而且對(duì)于它們?cè)诠夥凸怆娖骷械募夹g(shù)應(yīng)用也至關(guān)重要。

由盧炯副教授領(lǐng)導(dǎo)的新加坡國(guó)立大學(xué)研究小組與新加坡國(guó)立大學(xué)化學(xué)系的KianPingLoh教授的研究小組合作，開(kāi)發(fā)了一種對(duì)頂層有機(jī)層及其表面進(jìn)行無(wú)創(chuàng)成像的方法。亞埃尺度的二維RPP中的底層無(wú)機(jī)晶格。

研究人員結(jié)合使用了掃描隧道顯微鏡(STM)和成像技術(shù)(圖1A)。STM結(jié)果提供了無(wú)機(jī)鹵化鉛晶格的原子重建(圖1B)，而尖端功能化的ncAFM成像能夠以亞埃分辨率顯示頂部有機(jī)層及其相對(duì)于底層無(wú)機(jī)晶格的排列(圖1C)。發(fā)現(xiàn)由包含丁基銨陽(yáng)離子對(duì)的有序陣列呈現(xiàn)的表面有機(jī)層的重建與通過(guò)氫鍵相互作用的無(wú)機(jī)晶格的變形密切相關(guān)。這項(xiàng)工作是與捷克科學(xué)院物理研究所的PavelJelínek教授共同完成的。

使用開(kāi)爾文探針力顯微鏡(KPFM)技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)還對(duì)丁基銨陽(yáng)離子對(duì)的靜電勢(shì)變化進(jìn)行了原子級(jí)成像。有趣的是，這揭示了相鄰域間邊界處交替的準(zhǔn)一維(1D)電子和空穴通道。這些可能允許長(zhǎng)距離激子擴(kuò)散，以提高基于鈣鈦礦的光伏和光電器件的性能。

盧教授說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)不僅為RPP中有機(jī)和無(wú)機(jī)基序的基態(tài)結(jié)構(gòu)帶來(lái)了開(kāi)創(chuàng)性的納米級(jí)見(jiàn)解，而且還為有效分離光激發(fā)電子-空穴對(duì)和激子傳輸?shù)臋C(jī)制提供了新的啟示。。”

　　免責(zé)聲明：本文由用戶(hù)上傳，與本網(wǎng)站立場(chǎng)無(wú)關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！