Halide dubbele perovskieten hebben bewezen een veelbelovend milieuvriendelijk opto-elektronisch en fotovoltaïsch materiaal te zijn, vertonen inherente thermodynamische stabiliteit, hoge defecttolerantie en geschikte bandhiaten. Echter, tot nu toe is er geen ferro-elektrisch materiaal op basis van halide dubbele perovskieten ontdekt.

In een studie gepubliceerd in Internationale editie van Angewandte Chemie , een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Luo Junhua van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde de eerste halide dubbele perovskiet ferro-elektrisch, (n-propylammonium) ₂ CsAgBiBr ₇ , die een duidelijke ferro-elektriciteit vertoont met een opmerkelijke verzadigingspolarisatie van ongeveer 1,5 μCcm ^-2 .

De onderzoekers vonden (n-propylammonium) ₂ CsAgBiBr ₇ door de metaal-hetero-substitutie en organische kation intercalatie van CsPbBr ₃ , dat is een nieuw milieuvriendelijk tweedimensionaal (2-D) halide dubbel perovskiet ferro-elektrisch materiaal.

Ze gebruikten een fascinerende strategie, driewaardige combineren (Ga ₃ ⁺ , Al ₃ ⁺ , Tl ₃ ⁺ , In ₃ ⁺ , Bi ₃ ⁺ , sb ₃ ⁺ ) en eenwaardige metalen (Rb ⁺ , K ⁺ , nee ⁺ , Li ⁺ , Ag ⁺ , Tl ⁺ ) ter vervanging van twee divalente loodkationen (Pb ₂ ⁺ ), aldus een reeks loodvrije halide dubbele perovskieten construeren.

Aanvullend, vonden de onderzoekers dat eenkristal fotodetectoren van (n-propylammonium) ₂ CsAgBiBr ₇ buitengewone prestaties vertonen met hoge aan/uit-verhoudingen van ongeveer 10 ⁴ , snelle respons van 141 μs, en detectiviteit zo hoog als 5,3 × 10 ¹¹ Jones. Dergelijke halogenide dubbele perovskiet ferro-elektriciteit vertoont hoge hitte, licht- en vochtstabiliteit in vergelijking met loodperovskieten.

Deze studie opent een nieuwe manier om hoogwaardige perovskiet-ferro-elektriciteit te ontwerpen, en biedt een haalbare benadering bij het zoeken naar stabiele en loodvrije opto-elektronische materialen als alternatief voor het loodhoudende systeem.