近日，我院秦朝朝副教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威期刊《Journal of Materials Chemistry A》(簡(jiǎn)稱JMCA，IF=12.73)上發(fā)表了題為“Carrier dynamics in two-dimensional perovskites: Dion–Jacobson vs. Ruddlesden–Popper thin films”的研究論文。我院教師秦朝朝為該論文第一作者，周忠坡和中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院特聘研究員江玉海為共同通訊作者,。

近年來(lái)，二維金屬有機(jī)鹵化物鈣鈦礦是由無(wú)機(jī)層—有機(jī)層交替排列形成的多量子阱材料,，其獨(dú)特的物理性質(zhì)使其在諸多光電應(yīng)用中展現(xiàn)出較大潛力。然而,，二維鈣鈦礦中無(wú)機(jī)層量子阱之間的有機(jī)層引入的較大能壘使受激激子被限制在鈣鈦礦量子阱平面內(nèi)，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)載流子的層間遷移,，極大地限制了二維鈣鈦礦在光電領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用,。特別是，對(duì)于擁有較大層間距差別的Dion–Jacobson (DJ)型和Ruddlesden–Popper (RP)型二維鈣鈦礦薄膜的載流子輸運(yùn)機(jī)制尚存爭(zhēng)論,。為此,，該研究團(tuán)隊(duì)利用飛秒超快瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)，對(duì)所制備的系列DJ型鈣鈦礦(PDMA)FA_n-1Pb_nI_3n+1和RP型鈣鈦礦(PEA)₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜(n=1, 2, 3)進(jìn)行了光激發(fā)載流子動(dòng)力學(xué)研究,。飛秒瞬態(tài)吸收光譜及載流子動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn),，在n=3的二維鈣鈦礦薄膜中，激子在激發(fā)后的2 ps內(nèi)完成了向近鄰大n值無(wú)機(jī)層量子阱的F?ster共振能量轉(zhuǎn)移,。此外,，與 (PEA)₂FA₂Pb₃I₁₀薄膜相比，(PDMA)FA₂Pb₃I₁₀薄膜中的激子從二維的小n值相向類三維的大n值相的轉(zhuǎn)移效率更高,。

該工作首次從實(shí)驗(yàn)上對(duì)比研究了DJ型鈣鈦礦(PDMA)FA_n-1Pb_nI_3n+1和RP型鈣鈦礦 (PEA)₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜中不同n值的相的分布對(duì)載流子輸運(yùn)和能量傳輸?shù)挠绊?，拓展了?duì)二維金屬有機(jī)鹵化物鈣鈦礦薄膜中載流子動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)，對(duì)二維鈣鈦礦薄膜在光電器件中的應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義,。

此項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和河南省高校青年骨干教師資助計(jì)劃等項(xiàng)目支持,。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D1TA09549H

（物理學(xué)院 周忠坡  張浩興）