中国科学:材料科学(英文)2024,Vol.67Issue(4) :1348-1355.DOI:10.1007/s40843-023-2815-x

高硬度六亚甲基四胺基无金属钙钛矿单晶及其高性能X射线探测

High hardness metal-free perovskite based on hexamethylenetetramine for efficient X-ray detection

宋鑫 李特伦 李昊瑾 林舒怡 殷骏 赵奎
中国科学:材料科学(英文)2024,Vol.67Issue(4) :1348-1355.DOI:10.1007/s40843-023-2815-x

高硬度六亚甲基四胺基无金属钙钛矿单晶及其高性能X射线探测

High hardness metal-free perovskite based on hexamethylenetetramine for efficient X-ray detection

宋鑫 1李特伦 2李昊瑾 2林舒怡 3殷骏 3赵奎2
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作者信息

  • 1. Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry,National Ministry of Education;Shaanxi Key Laboratory for Advanced Energy Devices;Shaanxi Engineering Lab for Advanced Energy Technology;Institute for Advanced Energy Materials;School of Materials Science and Engineering,Shaanxi Normal University,Xi'an 710119,China;Advanced Membranes and Porous Materials Center(AMPM),King Abdullah University of Science and Technology(KAUST),Physical Sciences and Engineering Division(PSE),Thuwal 23955-6900,Saudi Arabia
  • 2. Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry,National Ministry of Education;Shaanxi Key Laboratory for Advanced Energy Devices;Shaanxi Engineering Lab for Advanced Energy Technology;Institute for Advanced Energy Materials;School of Materials Science and Engineering,Shaanxi Normal University,Xi'an 710119,China
  • 3. Department of Applied Physics,The Hong Kong Polytechnic University,Hong Kong 999077,China
  • 折叠

摘要

无金属卤化物钙钛矿(MFHaP)因其出色的光电性质、化学兼容性、轻量级特征和环保性能,受到了广泛关注.传统的MFHaPs材料主要是在A位采用DABCO2+(1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷)及其衍生物和B位采用铵根离子组成的,这种结构一般都有较低的硬度和高的离子迁移.为了克服这些难题,我们通过在A位引入了笼状有机阳离子六亚甲基四胺(hmta2+),成功合成了具有较高机械硬度(1.5 GPa)的hmta-NH4Br3单晶.这主要得益于hmta-NH4Br3单晶中较短的氢键和更接近1的容忍因子.此外,hmta-NH4Br3单晶还表现出优异的结构稳定性和环境稳定性.采用低缺陷hmta-NH4Br3单晶构建的X射线探测器不仅大幅减少了离子迁移,还实现了 150μC Gyair-1 cm-2的高灵敏度,展现了其在高能辐射检测领域的巨大潜力.

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基金项目

国家自然科学基金(51933010)

国家自然科学基金(61974085)

高等学校学科创新引智计划(111计划)(B21005)

National University Research Fund(GK202201005)

National 1000-talentplan Program(1110010341)

出版年

2024
中国科学:材料科学(英文)

中国科学:材料科学(英文)

CSTPCD
ISSN:
参考文献量63
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