零维八面体金属卤化物溶剂化合成策略及其光物理特性研究

研究人员通过溶剂掺入法将二维钙钛矿转化为零维(0D)八面体金属卤化物，解决了该类材料设计原理不明确的难题。该研究实现了近100%光致发光量子产率(PLQY)，揭示了结构刚性和金属阳离子选择对激子复合动力学的调控机制，为发光器件开发提供了新思路。

　　

在材料科学前沿领域，零维(0D)金属卤化物因其独特的离散八面体结构和优异光学性能备受关注。研究团队创新性地采用反溶剂掺入法，成功将二维锡碘(SnI₂)钙钛矿转化为零维结构。这种普适性方法适用于锗(Ge)、铅(Pb)等多种金属体系，并能兼容不同有机阳离子和反溶剂分子。

通过调控有机堆积模式增强锡基八面体结构刚性，研究人员实现了辐射复合速率提升与非辐射复合速率降低的"双赢"，获得近乎完美的光致发光量子产率(PLQY≈100%)。有趣的是，Ge和Sn体系表现出大斯托克斯(Stokes)位移和微秒级三重态寿命，而Pb体系则通过三重态-单重态混合展现出更快的复合动力学——这些现象均通过理论计算得到验证。

该研究不仅建立了零维金属卤化物的通用合成平台，更深入揭示了卤化物钙钛矿中激发态动力学的调控规律，为开发新一代发光材料提供了重要理论基础。