近日，我校发光材料与信息显示研究院、材料科学与工程学院吕天帅副教授、魏展画教授团队在国际期刊Advanced Functional Materials上发表了题为“Defect Engineering for Enhanced Charge Carrier Storage in Zirconium Stannum Halide Perovskites: Advancements in Low-Temperature Data Storage and X-ray Imaging (新型卤化物钙钛矿材料攻克电荷存储温域难题)”的研究性论文。

Advanced Functional Materials是Wiley出版社旗下的学术期刊（2024影响因子:18.5），在新型功能材料领域具有重要影响力。

在陷阱调控的卤化物钙钛矿中优化载流子存储面临重大挑战，这主要源于材料在约100至400 K温度范围内电子特性与陷阱动力学的显著变化。这种温度依赖性不仅影响载流子生成效率，还制约其保持能力，使得实际应用中材料设计与性能调控更为复杂。本研究通过靶向缺陷工程实现了卤化锆锡钙钛矿性能的重要进展。通过调控Cs₂Sn₁₋ₓZrₓCl₆的组分并引入Cr³⁺、Ga³⁺、Bi³⁺和Te⁴⁺掺杂剂，材料的X射线触发电荷存储能力获得显著提升。值得注意的是，Cr³⁺、Ga³⁺或Bi³⁺掺杂的Cs₂ZrCl₆在100-300 K温区内的载流子存储容量提升达三倍，性能远超当前最先进的BaFBr(I):Eu²⁺和红色长余辉材料Y₂O₂S:Eu³⁺。此外，Cs₂ZrCl₆:0.005Cr³⁺在400-850 nm范围内展现出双发射带，其白色色坐标为(0.33, 0.33)，表明该材料在液氮温度下具备作为白色持久发光的应用潜力。Cs₂Sn₁₋ₓZrₓCl₆:yTe⁴⁺在100-400 K宽温域内表现出超过40倍的载流子存储容量增强，并在X射线剂量检测中实现99.16 nGy的低检测限。特别值得关注的是，Cs₂ZrCl₆:0.03Te⁴⁺在180 K和295 K下分别展现出超过6小时和14小时的超长余辉发光性能。此项研究揭示了工程化卤化物钙钛矿的高性能特性，为这类材料在低温剂量测定与X射线检测技术中的应用奠定了重要基础。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202501826

（初审：吕天帅；复审：连莹；终审：魏展画）