专栏名称: 研之成理
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钙钛矿,Nature Nanotechnology!

研之成理  · 公众号  · 科研  · 2025-06-04 16:19

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在倒易空间呈现棒状三维 QEDS (图 1c ),对应实空间中类似四方相 I4/mcm 对称性的平面型(各向异性)纳米畴,其八面体呈异相倾斜(图 1e )。唯象模型拟合显示其面内直径 ξ ≈21Å ,面外直径 ξ ≈6Å 。相比之下, FAPbBr 的椭球状 QEDS (图 1d )反映实空间中更接近等向性的局部结构,其球形纳米畴具有类似 P4/mbm 对称性的八面体同相倾斜特征, ξ ≈21Å ξ ≈14Å (图 1f )。这一差异与近期关于两种材料动态无序度差异的理论预测一致。分子动力学轨迹的实空间与倒易空间分析佐证了该结论。分子动力学数据估算的体积密度显示, MAPbBr 的动态纳米畴数量约为 FAPbBr 的两倍。这与实验和模拟的 S(q) 数据相符 ——FAPbBr 中热漫散射( TDS )相对于 QEDS 信号的强度明显高于 MAPbBr


2| 唯象 X 射线漫散射模型解析立方相 MAPbBr 3 中三类局域倾斜八面体纳米畴


要点:

1. 通过唯象模型研究,本文发现局域动态纳米畴存在孪晶现象。立方相中的 QEDS 图谱可建模为三个非完全孪晶组分的叠加——即局域的 I4/mcm 结构( MAPbBr 3 )与 P4/mbm 结构( FAPbBr 3 )纳米畴。这些组分采用了与 MAPbBr 3 中铁弹性立方 - 四方相变产生的全局孪晶相同的旋转算子。将以 MAPbBr 3 为例进行说明, FAPbBr 3 的局域孪晶规律与之类似。图 2a 展示了 MAPbBr 3 中局域四方相 I4/mcm 的核孪晶组分 D 1 (对应图 1g ),其对应的局域结构组分 D 1 S(q) 等值面如图 2e 所示。由于沿相同方向存在的短程 c 轴倾斜关联,漫散射棒与倒易空间 L 方向(实空间 c 方向)保持一致。


2. 通过施加相应的对称操作,本文同样得到了 D 2 D 3 组分的 S(q) 等值面(分别为图 2f g )。实验观测的 QEDS 图谱是这三个组分的叠加结果(图 2h ),同理实空间的局域结构也是各实空间组分的叠加(图 2d )。因此如图 2d MAPbBr 3







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