Синтез, структура и оптические свойства полупроводниковых перовскитных наночастиц CsBX3 (B = Pb, Mn; X = Br, Cl)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложена модифицированная методика получения перовскитных наночастиц с частичной заменой свинца на марганец. Представлены данные о структуре, форме и размере полученных наночастиц, а также приведены результаты ЭПР-спектроскопии, указывающие на наличие парамагнитных центров. Это позволило сформулировать предположение о механизме вхождения в структуру перовскита ионов Mn со степенью окисления +2. Показано влияние частичной замены свинца на марганец на оптические свойства перовскитных частиц, в частности, на появление новых люминесцентных полос в области 600 нм.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Гущина

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: ya.l2er0us0ya2012@ya.ru
Россия, Институтский пер., 9, Долгопрудный, 141701; Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

А. Г. Сон

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sonsacha@gmail.com
Россия, Институтский пер., 9, Долгопрудный, 141701; Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

А. А. Егорова

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: sonsacha@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

А. А. Архипенко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: sonsacha@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

М. А. Теплоногова

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: sonsacha@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Н. Н. Ефимов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: sonsacha@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

С. А. Козюхин

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: sonsacha@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Список литературы

  1. Cheng L., Chi J., Su M. et al. // J. Mater. Chem. C. 2023. № 11. P. 7970. https://doi.org/10.1039/D2TC04967H
  2. Terenziani F., Katan C., Badaeva E. et al. // Adv. Mater. 2008. V. 20. № 24. P. 4641. https://doi.org/10.1002/adma.200800402
  3. Kaur P., Singh K. // J. Mater. Chem. C. 2019. V. 7. № 37. P. 11361. https://doi.org/10.1039/C9TC03719E
  4. Zhang J., Campbell R.E., Ting A.Y. et al. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2002. V. 3. P. 906. https://doi.org/10.1038/nrm976
  5. Tsien R.Y. // Annu. Rev. Biochem. 1998. V. 67. P. 509. https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.67.1.509
  6. Nagai T., Ibata K., Park E.S. et al. // Nat. Biotechnol. 2002. V. 20. P. 87. https://doi.org/10.1038/nbt0102-87
  7. Xue L., Yu Q., Griss R. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56. № 25. P. 7112. https://doi.org/10.1002/anie.201702403
  8. Arts R., Ludwig S.K.J., Gerven B.C.B. van et al. // ACS Sensor. 2017. V. 2. № 11. P. 1730. https://doi.org/10.1021/acssensors.7b00695
  9. de Aberasturi D.J., Serrano-Montes A.B., Liz-Marzan L.M. // Adv. Opt. Mater. 2015. V. 3. № 5. P. 602. https://doi.org/10.1002/adom.201500053
  10. Pan Y., Zhang Y., Kang W. et al. // Mater. Adv. 2022. V. 3. P. 4053. https://doi.org/10.1039/D2MA00100D
  11. He Y., Petryk M., Liu Z. et al. // Nat. Photonics. 2021. V. 15. P. 36. https://doi.org/10.1038/s41566-020-00727-1
  12. Fateev S.A., Khrustalev V.N., Simonova A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 997. https://doi.org/10.1134/S0036023622070087
  13. Muratova E.N., Moshnikov V.A., Aleshin A.N. et al. // Glass Phys Chem. 2023. V. 49. P. 672. https://doi.org/10.1134/S1087659623600357
  14. Fateev S.A., Stepanov N.M., Petrov A.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 992. https://doi.org/10.1134/S0036023622070075
  15. The National Renewable Energy Laboratory (NREL) Best Research-Cell Efficiency Chart URL: https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/best-research-cell-efficiencies-rev220630.pdf
  16. Reb L.K., Bohmer M., Predeschly B. et al. // Sol. RRL. 2022. V. 6. № 11. P. 2200537. https://doi.org/10.1002/solr.202200537
  17. Kolobkova E.V., Makurin A.V., Dadykin A.Y. et al. // Glass Phys Chem. 2022. V. 48. P. 403. https://doi.org/10.1134/S1087659622800070
  18. Mastryukov M.V., Son A.G., Tekshina E.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 10. P. 1492. https://doi.org/10.31857/S0044457X22100336
  19. Bartesaghi D., Ray A., Jiang J. et al. // APL Mater. 2018. V. 6. P. 121106. https://doi.org/10.1063/1.5060953
  20. Pandey N., Kumar A., Chakrabarti S. // RSC Advances. 2019. V. 9. № 51. P. 29556. https://doi.org/10.1039/c9ra05685h
  21. Travis W., Glover E. N. K., Bronstein H. // Chem. Sci. 2016. V. 7. № 7. P. 4548. https://doi.org/10.1039/C5SC04845A
  22. Parobek D., Dong Y., Qiao T. et al. // ACS Chem. Mater. 2018. V. 30. № 9. P. 2939. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b00310
  23. Kanoun M.B., Goumri-Said S. // Mater. Energy. 2021. V. 21. P. 100796. https://doi.org/10.1016/j.mtener.2021.100796
  24. Meinardi F., Akkerman Q. A., Bruni F. et al. // ACS Energy Lett. 2017. V. 2. P. 2368. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.7b00701
  25. Li M., Zhang X., Du Y. et al. // J. Lumin. 2017. V. 190. P. 397. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.05.080
  26. Pandey N., Chakrabarti S. // IEEE J. Photovoltaics. 2020. V. 10. № 5. P. 1359. https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2020.3005210
  27. Kim. S.H., Park K.-D., Lee H.S. // MDPI. 2021. V. 14. № 2. P. 275. https://doi.org/10.3390/en14020275
  28. De A., Mondal N., Samanta A. // Nanoscale. 2017. V. 7. P. 16722. https://doi.org/10.1039/C7NR06745C
  29. Chen S. // Journal of Material Science: Materials in Electronics. 2019. V. 30. P. 19536. https://doi.org/10.1007/s10854-019-02319-4
  30. Pradeep K.P., Ranjani V. // APL Mater. 2020. V. 8. P. 020901. https://doi.org/10.1063/1.5140888
  31. Hills-Kimball K., Perez M.J., Nagaoka Y. et al. // ACS Chem. Mater. 2020. V. 32. № 6. P. 2489. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b05082
  32. Goldschmidt V.M., Die Gesetze der Krystallochemie // Naturwissenschaften. 1926. V. 14. № 21. P. 477. https://doi.org/10.1007/BF01507527
  33. Park J.-S., Lee H.-S., Lai J.R. et al. // J. ACS. 2003. V. 125. № 28. P. 8539. https://doi.org/10/1021/ja034180z

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Дифрактограммы перовскитных наночастиц: 1 – CsPbBr3; 2 – CsPbCl3–zBrz; 3 – CsPbCl3; 4 – CsPb1–yMnyCl3–zBrz; 5 – CsPb1–yMnyCl3.

Скачать (220KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микрофотографии наночастиц различных составов: CsPbBr3 (а); CsPbCl3–zBrz (б); CsPbCl3 (в); CsPb1–yMnyCl3–zBrz (г); CsPb1–yMnyCl3 (д).

Скачать (681KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Электронные спектры поглощения наночастиц составов: 1 – CsPbBr3; 2 – CsPbCl3–zBrz; 3 – CsPbCl3; 4 – CsPb1–yMnyCl3–zBrz; 5 – CsPb1–yMnyCl3.

Скачать (119KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Электронные спектры поглощения вблизи области краевого поглощения наночастиц: 1 – CsPbBr3; 2 – CsPbCl3–zBrz; 3 – CsPbCl3; 4 – CsPb1–yMnyCl3–zBrz; 5 – CsPb1–yMnyCl3.

Скачать (116KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектры фотолюминесценции наночастиц: 1 – CsPbBr3 (λвозб = 365 нм); 2 – CsPbCl3–zBrz (λвозб = = 365 нм); 3 – CsPbCl3 (λвозб = 365 нм); 4 – CsPb1–yMnyCl3–zBrz (λвозб = 227 нм); 5 – CsPb1–yMnyCl3 (λвозб = 241 нм).

Скачать (214KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Спектры ЭПР для наночастиц CsPb1–yMnyCl3 (Х-диапазон, 294 K).

Скачать (101KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».