摘要
杂化金属卤化物由于其优异的光电性能，被广泛应用于光伏器件、光电探测和发光二极管等领域。在多维杂化金属卤化物中，零维（0D）材料具有更优异的光学性质，在温度和压力刺激下也会产生丰富的响应行为。然而，目前对该类材料的刺激响应行为及内在机理的研究还不够充分。本论文以两种0D杂化金属卤化物为研究对象，系统地研究二者在力、温度和压力刺激下的响应行为。对力刺激下的力致发光行为和机理进行深入探究。通过比较两种材料在温度和压力刺激下的响应，分析结构与性质之间的关系。具体研究内容如下： 1. 对获得的 P21 结构[C19H18P]2MnBr4 晶体进行力致发光性能表征，通过分子动力学模拟和密度泛函理论（DFT）计算深入探索力致发光机理。实验表明， P21晶体能产生高强度的力致发光信号，同时具有优异的抗疲劳性和出色的力致发光自恢复性。通过归纳分析得出力致发光机理，当 P21晶体受到力刺激时，其内部产生的内置电场使被捕获的电子脱陷，激发 Mn2+产生力致发光。在这过程中，由晶体压电性产生的内置电场起关键作用。此外，我们还对力致发光自恢复机理提出假设，并利用分子动力学和DFT计算进行验证。计算结果表明，苯环的旋转是P21晶体具有突出抗疲劳性和自恢复性的关键。 2. 对获得的 R(3)c 结构[C19H18P]2MnBr4晶体进行刺激响应行为研究，探究其结构和光学性质在温度和压力刺激下的变化，与 P21晶体进行对比，分析结构与性质的关系。实验结果表明，在温度刺激下，P21具有更好的热力学稳定性；而R(3)c在升温过程中会相变为P21结构。在压力刺激下，R(3)c的晶胞参数变化更大，更容易被压缩。通过实验结果对比及 Hirshfeld 表面分析得出，P21中的(C19H18P)+阳离子与[MnBr4]2?间的相互作用更强，使 P21具有更好的热力学稳定性和更高的量子产率。P21结构中Mn–Mn距离更近，结构堆积更紧密，使其有更好的抗静水压能力。R(3)c和P21结构的差异，导致二者在温度和压力刺激下产生不同的响应以及热力学和光学性能的差异。
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