Дослідницька група під керівництвом доктора Ян Біна з Даляньського інституту хімічної фізики (DICP) Китайської академії наук (CAS) розробила монокристали перовскіту на основі кадмію (Cd) з тривалим післясвітінням і високим квантовим виходом світла та дослідила його механізм динаміки післясвітіння люмінесценції.
Матеріали післясвітіння мають здатність зберігати численні випромінювання, такі як видимі фотони, ультрафіолетові промені та рентгенівські промені. Вони широко використовуються в дисплеях, біологічних зображеннях, технологіях боротьби з підробками та зберіганні даних.
Однак традиційні повністю неорганічні люмінофори, такі як матеріали післясвітіння на основі оксидів, сульфідів і нітридів, мають високу енергію решітки й зазвичай потребують високотемпературної обробки (>1000 °C), що забезпечує значне споживання енергії та безпеку. ризики для виробництва та підготовки.
Використовуючи оброблений розчином монокристал перовскіту CsCdCl3 як матрицю післясвітіння, дослідники запропонували стратегію люмінесценції, засновану на передачі енергії від триплетних самозахоплених екситонів (STE) до акцептора Mn+ через легування Mn2+. Вони розробили високоефективний надтривалий люмінофор післясвічення з антитермічним гасінням, який міг одночасно досягти високого квантового виходу люмінесценції (81,5%) і наддовгого часу післясвічення (150 секунд).
Крім того, вони надали чіткі докази механізму люмінесценції за допомогою поглиблених досліджень динаміки носіїв і розрахунків теорії функціонала густини (DFT). Вони виявили, що структура CsCdCl 3 Mn2+ має [CdCl6]4 – октаедр із плоскою симетрією (симетрія C 3v) і кутовою симетрією (симетрія D3d), які можуть утворювати нееквівалентні вакансії Cl і призводити до пасток-станів із широкий розподіл енергії.
«Ми виявили, що ці стани-пастки можуть зберігати носії заряду та повільно вивільняти їх до центру випромінювання ([MnCl6]4 – октаедр), що призводить до емісії післясвітіння з ефектом антитермічного гасіння», — сказав д-р Ян.