通过受限结构非晶化，在镉卤化物中实现压力诱导的带隙变窄和不可逆的颜色变化

《Laser & Photonics Reviews》：Pressure-Induced Bandgap Narrowing and Irreversible Color Shift in Cadmium Halides Through Constrained Structural Amorphization

镉卤化物在压力工程作用下实现光学性能显著提升，发光强度增强8-41倍，带隙缩小0.67-0.98 eV，结构非均匀畸变导致自捕获态加深，解压后形成无序结构并强化氢键，有利于激子捕获，为柔性光电子器件开发提供新思路。

　　

摘要

由于出色的光学性能，卤化镉最近已成为传统光电材料的有希望的替代品。然而，诸如带隙可调性有限以及在环境条件下的稳定性不足等挑战仍然阻碍了它们的实际应用。本文利用压力工程技术在一系列独特的卤化镉化合物[BPy₂CdX₄（其中BPy⁺表示丁基吡啶鎓离子（C₉H₁₄N⁺），X = I、Br、Cl）中实现了先进的光学性能。值得注意的是，[BPy₂CdI₄、[BPy₂CdBr₄和[BPy₂CdCl₄的发光强度分别增强了8倍、28倍和41倍。此外，经过压力处理的样品的带隙分别从[BPy₂CdI₄的3.02 eV缩小到[BPy₂CdCl₄的2.05 eV，同时颜色也发生了不可逆的变化。结构分析表明，压力导致的[CdX₄]^2?四面体非均匀畸变产生了更深的自陷态，从而提高了发光效率。在减压过程中，形成的非晶样品中的长程有序性消失，氢键增强，并伴随着局部结构重组，这有助于在变形的晶格位点有效地捕获激子。总体而言，这些发现突显了压力工程技术在调节卤化镉光学性能方面的潜力，并为开发柔性光电器件中的非晶态设计开辟了新的前景。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。