Синтез и оптические свойства квантовых точек перовскита, легированных ионами неодима

   Синтезированы и исследованы коллоидные квантовые точки смешанно-галогенидного перовскита CsPb_0.8Nd_0.2BrC_l2, содержащие ионы Nd³⁺. Нанокристаллы получены методом горячей инжекции с последующей очисткой и переводом в устойчивую органическую дисперсию, что обеспечило воспроизводимое формирование Nd-содержащих частиц и сохранение коллоидной стабильности. Показано, что образцы обладают интенсивной голубой фотолюминесценцией с максимумом вблизи 457—458 нм и узкой полосой излучения. По данным картирования возбуждение-эмиссия положение полосы люминесценции практически не изменяется при варьировании длины волны возбуждения, что указывает на относительную однородность излучающих состояний. Кинетика затухания описывается преимущественно моноэкспоненциальной зависимостью с характерным временем ≈6.7 нс, квантовый выход фотолюминесценции свидетельствует о достаточно высокой доле радиационной рекомбинации. Морфологический анализ, динамическое рассеяние света и энергодисперсионный рентгеновский анализ подтверждают формирование наноразмерных частиц, содержащих основные элементы исходного состава, включая неодим. Показано, что совместное хлоридное замещение и введение ионов Nd³⁺ является эффективным подходом к получению излучающих голубое свечение перовскитных нанокристаллов, перспективных для задач оптоэлектроники, фотоники и сцинтилляционных применений.

1. Y. Zhou, J. Chen, O. M. Bakr, H.-T. Sun. Chem. Mater., 30 (2018) 6589—6613, doi: 10.1021/acs.chemmater.8b02989

2. W. Duan, L. Hu, W. Zhao, X. Zhang. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 33 (2022) 19019—19025, doi: 10.1007/s10854-022-08737-1

3. T. Chiba, J. Sato, S. Ishikawa, Y. Takahashi, H. Ebe, S. Sumikoshi, S. Ohisa, J. Kido. ACS Appl. Mater. Interfaces, 12 (2020) 53891—53898, doi: 10.1021/acsami.0c11736

4. Y. Pan, Y. Zhang, W. Kang, N. Deng, Z. Yan, W. Sun, X. Kang, J. Ni. Mater. Adv., 3 (2022) 4053—4068, doi: 10.1039/D2MA00100D

5. J. K. Ahn, S. Chebotaryov, J. H. Choi, S. Choi, W. Choi, Y. Choi, H. I. Jang, J. S. Jang, E. J. Jeon, I. S. Jeong, K. K. Joo, B. R. Kim, B. C. Kim, H. S. Kim, J. Y. Kim, S. B. Kim, S. H. Kim, S. Y. Kim, W. Kim, Y. D. Kim, J. Lee, J. K. Lee, I. T. Lim, K. J. Ma, M. Y. Pac, I. G. Park, J. S. Park, K. S. Park, J. W. Shin, K. Siyeon, B. S. Yang, I. S. Yeo, S. H. Yi, and I. Yu. Phys. Rev. Lett., 108 (2012) 191802, doi: 10.1103/PhysRevLett.108.191802

6. T. S. Bizyaeva, E. S. Nikolaeva, A. M. Pundikov. The Works VIAM, 10 (2023) 86—97, doi: 10.18577/2307-6046-2023-0-10-86-97.

7. J. Shamsi, A.S. Urban, M. Imran, L. De Trizio, L. Manna. Chem. Rev., 119 (2019) 3296—3348, doi: 10.1021/acs.chemrev.8b00644

8. K. Wang, L. Zheng, T. Zhu, X. Yao, C. Yi, X. Zhang, Y. Cao, L. Liu, W. Hu, X. Gong. Nano Energy, 61 (2019) 352—360, doi: 10.1016/j.nanoen.2019.04.073

9. Y. Chen, S. Liu, N. Zhou, N. Li, H. Zhou, L.D. Sun, C.H. Yan. Progress Mater. Sci., 120 (2021) 100737, doi: 10.1016/j.pmatsci.2020.100737

10. C. Collantes, W. Teixeira, V. Gonzalez-Pedro, M. J. Bañuls, Á. Maquieira. Appl. Mater. Today, 31 (2023) 101775, doi: 10.1016/j.apmt.2023.101775

11. F. P. An, J. Z. Bai, A. B. Balantekin, H. R. Band, D. Beavis, et al. Phys. Rev. Lett., 108 (2012) 171803, doi: 10.1103/PhysRevLett.108.171803

12. E. S. Ivanchikhina, A. M. Pundikov. Cond. Media and Interfacial Boundaries, 25 (2023) 519—528, doi: 10.17308/kcmf.2023.25/11623