Hoge druk, als een extreme toestand, kan de interactie tussen atomen in een materiaal effectief veranderen, waardoor de elektronische structuur en optische eigenschappen veranderen. Het bestuderen van de optische en ultrasnelle dynamische eigenschappen van materialen onder druk is nuttig om de relatie tussen de structuur en eigenschappen van materialen te begrijpen.

Onlangs, Prof. Yuan Kaijun's groep van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS) onthulde het luminescentiemechanisme van Cs ₂ NaBiCl ₆ kristal onder hoge druk met behulp van een uitgebreid steady-state en transiënt spectraal karakteriseringssysteem.

Deze studie is gepubliceerd in Journal of Physical Chemistry Letters op 28 juli.

De onderzoekers ontdekten dat de niet-lichtgevende kubische fase Cs ₂ NaBiCl ₆ omgezet in tetragonale fase bij hoge druk, wat resulteerde in de vervorming van [BiCl ₆ ] ^3- octaëder en produceerde tweekleurige emissie zelfgevangen excitonfluorescentie.

Door de resultaten van in situ hogedrukexperimenten en de dichtheidsfunctionaaltheorie te analyseren, ze onthulden dat de tweekleurige emissie werd toegeschreven aan singlet self-trapped excitons (STE's) en triplet STE's, respectievelijk.

Bovendien, ze observeerden de transformatie van donkere en heldere excitonen in Cs ₂ NaBiCl ₆ kristal door femtoseconde voorbijgaande absorptie-experimenten bij verschillende drukken.

"Dit werk biedt een diep begrip van de relatie tussen de zelfgevangen exciton-emissie en de kristalstructuur onder druk. Het kan een leidraad bieden voor het ontwerpen en voorbereiden van nieuwe loodvrije dubbele perovskieten, " zei prof. Yuan.