有机阳离子驱动结构扰动打破三重态简并性调控Sb3+掺杂双钙钛矿发光特性

研究人员通过用发光性对二甲苯二铵(PXA)替代Cs2NaInCl6中的Cs+，成功制备出二维Sb3+掺杂(PXA)2NaInCl8双钙钛矿。该研究揭示了在强自旋轨道耦合(SOC)体系中，Jahn-Teller效应(JTE)增强导致非简并三重态的形成，产生独特发光中心。这种协同作用使材料展现出覆盖350-750nm的宽带发射，为开发单源多发射二维钙钛矿提供了新思路。

　　

在材料科学领域，自旋轨道耦合(SOC)和Jahn-Teller效应(JTE)这对"黄金搭档"正在上演精彩好戏。研究人员巧妙地将发光有机分子对二甲苯二铵(PXA)引入Cs₂NaInCl₆晶格，取代传统Cs⁺离子，成功制备出二维Sb³⁺掺杂(PXA)₂NaInCl₈双钙钛矿。这个"分子手术"带来了意想不到的效果：在强SOC作用下，JTE这个"分子整形师"对[SbCl₆]^3?八面体进行精细调整，成功打破了E能级的双重简并，创造出独特的非简并三重态。就像打开了潘多拉魔盒，材料展现出从350到750纳米的超宽发射光谱，同时包含PXA有机组分和无机组分[SbCl₆]^3?的发光特征。这种"一材多能"的特性使其成为罕见的单源多发射二维钙钛矿材料。通过温度依赖的光物理研究和理论计算，科学家们绘制出SOC和JTE这对"量子舞伴"如何通过调控E_g和T_2g晶格模式来重塑电子结构的精确图谱。这项研究不仅为开发新型发光材料提供了分子设计蓝图，更在自旋极化发射这个量子技术前沿领域迈出了关键一步。