انتقل إلى المحتوى

بلورات البيروفسكايت النانوية

عدل الوصلات
هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها
يرجى إضافة قالب معلومات متعلّقة بموضوع المقالة.
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
يمكن أن تُصدر بلورات البيروفسكايت النانوية ضوءًا ساطعًا عند إثارتها بالضوء فوق البنفسجي أو الأزرق. يمكن ضبط ألوانها عبر الطيف المرئي بالكامل عن طريق تغيير الهاليد من الكلوريد (الأشعة فوق البنفسجية/الأزرق) إلى البروميد (الأخضر) واليوديد (الأحمر)[1]

تُعد بلورات البيروفسكايت النانوية Perovskite nanocrystals فئة من بلورات أشباه الموصلات النانوية، والتي تتميز بخصائص فريدة تميزها عن النقاط الكمومية التقليدية.[2][3][4][5] تحتوي بلورات البيروفسكايت النانوية على تركيبة ABX3 حيث A = السيزيوم، أو ميثيل أمونيوم  [لغات أخرى]‏ (methylammonium MA)، أو فورماميدينيوم (formamidinium FA)؛ وB = الرصاص أو القصدير؛ وX = الكلوريد، أو البروميد، أو اليوديد.[6]

تتضمن صفاتها الفريدة إلى حد كبير بنية نطاقها الإلكتروني غير العادية التي تجعل هذه المواد بها رابطة متدلية تجعلها قادرة على الانبعاث بشكل ساطع دون تخميل السطح. يأتي هذا على النقيض من النقاط الكمومية الأخرى مثل سيلينيد الكادميوم CdSe والتي يجب أن نقوم بتخميلها بغلاف مطابق طبقيًا لكي تُصبح باعثة ساطعة. بالإضافة إلى ذلك، تظل البلورات النانوية من البيروفسكايت هاليد الرصاصي باعثة للضوء الساطع عندما يفرض حجم البلورة النانوية تقيدًا كموميًا ضعيفًا فقط.[7][8] يتيح هذا إنتاج بلورات نانوية تُظهر خطوط انبعاث ضيقة بغض النظر عن تعدد تشتتها.

أدى الجمع بين هذه السمات وسهولة تركيبها[9][10] إلى ظهور العديد من المقالات التي توضح استخدام بلورات البيروفسكايت النانوية كمصدر للضوء التقليدي والكموي، وظهر اهتمام تجاري كبير بها. استُخدمت بلورات البيروفسكايت النانوية في العديد من التطبيقات البصرية الإلكترونية الأخرى[11][12] مثل الثنائيات الباعثة للضوء،[13][14][15][16][17][18] وتطبيقات الليزر،[19][20] والاتصالات المرئية،[21] والمواد الوماضة،[22][23][24] والخلايا الشمسية،[25][26][27] وكاشفات الضوء.[28]

الخصائص الفيزيائية

[عدل]

تمتلك بلورات البيروفسكايت النانوية العديد من السمات الفريدة مثل: تحمل العيوب، والعائد الكمي  [لغات أخرى]‏ quantum yieldالعالي، ومعدلات سريعة للتحلل الإشعاعي وعرض خط الانبعاث الضيق في الاحتجاز الضعيف، مما يجعلها مرشحة مثالية لمجموعة متنوعة من التطبيقات البصرية الإلكترونية.[29][30]

المراجع

[عدل]
  1. ^ Protesescu، L.؛ Yakunin، S.؛ Bodnarchuk، M.I.؛ Krieg، F.؛ Caputo، R.؛ Hendon، C.H.؛ وآخرون (29 يناير 2015). "Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX3, X = Cl, Br, and I): Novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut". Nano Letters. ج. 15 ع. 6: 3692–3696. Bibcode:2015NanoL..15.3692P. DOI:10.1021/nl5048779. PMC:4462997. PMID:25633588.
  2. ^ Kovalenko، M.V.؛ Protesescu، L.؛ Bodnarchuk، M.I. (10 نوفمبر 2017). "Properties and potential optoelectronic applications of lead halide perovskite nanocrystals". Science. ج. 358 ع. 6364: 745–750. Bibcode:2017Sci...358..745K. DOI:10.1126/science.aam7093. ISSN:0036-8075. PMID:29123061.
  3. ^ Akkerman, Q.A.; Rainò, G.; Kovalenko, M.V.; Manna, L. (May 2018). "Genesis, challenges and opportunities for colloidal lead halide perovskite nanocrystals". Nature Materials (بالإنجليزية). 17 (5): 394–405. Bibcode:2018NatMa..17..394A. DOI:10.1038/s41563-018-0018-4. ISSN:1476-1122. PMID:29459748. S2CID:3403391. Archived from the original on 2024-11-09.
  4. ^ Kovalenko, M.V.; Protesescu, L.; Bodnarchuk, M.I. (10 Nov 2017). "Properties and potential optoelectronic applications of lead halide perovskite nanocrystals". Science (بالإنجليزية). 358 (6364): 745–750. Bibcode:2017Sci...358..745K. DOI:10.1126/science.aam7093. ISSN:0036-8075. PMID:29123061.
  5. ^ Dey, A.; Ye, J.; De, A.; Debroye, E.; Ha, S.K.; Bladt, E.; et al. (27 Jul 2021). "State of the Art and Prospects for Halide Perovskite Nanocrystals". ACS Nano (بالإنجليزية). 15 (7): 10775–10981. DOI:10.1021/acsnano.0c08903. ISSN:1936-0851. PMC:8482768. PMID:34137264.
  6. ^ Saparov، Bayrammurad؛ Mitzi، David B. (13 أبريل 2016). "Organic–Inorganic Perovskites: Structural Versatility for Functional Materials Design". Chemical Reviews. ج. 116 ع. 7: 4558–4596. DOI:10.1021/acs.chemrev.5b00715. OSTI:1593872. PMID:27040120.
  7. ^ Dirin، Dmitry N.؛ Protesescu، Loredana؛ Trummer، David؛ Kochetygov، Ilia V.؛ Yakunin، Sergii؛ Krumeich، Frank؛ وآخرون (14 سبتمبر 2016). "Harnessing Defect-Tolerance at the Nanoscale: Highly Luminescent Lead Halide Perovskite Nanocrystals in Mesoporous Silica Matrixes". Nano Letters. ج. 16 ع. 9: 5866–5874. Bibcode:2016NanoL..16.5866D. DOI:10.1021/acs.nanolett.6b02688. PMC:5799875. PMID:27550860.
  8. ^ Dirin، Dmitry N.؛ Benin، Bogdan M.؛ Yakunin، Sergii؛ Krumeich، Frank؛ Raino، Gabriele؛ Frison، Ruggero؛ Kovalenko، Maksym V. (22 أكتوبر 2019). "Microcarrier-Assisted Inorganic Shelling of Lead Halide Perovskite Nanocrystals". ACS Nano. ج. 13 ع. 10: 11642–11652. DOI:10.1021/acsnano.9b05481. ISSN:1936-0851. PMC:6812064. PMID:31585035.
  9. ^ "Simple synthesis of lead halide perovskite quantum dots". Sci-FunHub. 9 أبريل 2017. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-20.
  10. ^ Maksym Kovalenko (award ceremony video). Rössler Prize (بالإنجليزية). 2019. Retrieved 2020-01-07.
  11. ^ "Quantum-emitting answer might lie in the solution". phys.org. نوفمبر 2017. مؤرشف من الأصل في 2024-11-09. اطلع عليه بتاريخ 2019-11-26.
  12. ^ "Perovskites for optoelectronics". Nature. 26 سبتمبر 2019. مؤرشف من الأصل في 2024-11-11.
  13. ^ Service، Robert F. (7 يونيو 2019). "Perovskite LEDs begin to shine". Science. ج. 364 ع. 6444: 918. Bibcode:2019Sci...364..918S. DOI:10.1126/science.364.6444.918. ISSN:0036-8075. PMID:31171673. S2CID:174813096.
  14. ^ Service، Robert (2019). "LEDs created from wonder material could revolutionize lighting and displays". Science. DOI:10.1126/science.aay2755. S2CID:241024767.
  15. ^ Kim، Young-Hoon؛ Wolf، Christoph؛ Kim، Young-Tae؛ Cho، Himchan؛ Kwon، Woosung؛ Do، Sungan؛ وآخرون (22 يونيو 2017). "Highly efficient light-emitting diodes of colloidal metal–halide perovskite nanocrystals beyond quantum size". ACS Nano. ج. 11 ع. 7: 6586–6593. DOI:10.1021/acsnano.6b07617. PMID:28587467. مؤرشف من الأصل في 2021-12-08.
  16. ^ Zhao، Lianfeng؛ Yeh، Yao-Wen؛ Tran، Nhu L.؛ Wu، Fan؛ Xiao، Zhengguo؛ Kerner، Ross A.؛ وآخرون (23 مارس 2017). "Preparation of metal halide perovskite nanocrystal thin films for improved light-emitting devices". ACS Nano. ج. 11 ع. 4: 3957–3964. DOI:10.1021/acsnano.7b00404. PMID:28332818.
  17. ^ Liu، Peizhao؛ Chen، Wei؛ Wang، Weigao؛ Xu، Bing؛ Wu، Dan؛ Hao، Junjie؛ وآخرون (13 يونيو 2017). "Halide-rich synthesized cesium lead bromide perovskite nanocrystals for light-emitting diodes with improved performance". Chemistry of Materials. ج. 29 ع. 12: 5168–5173. DOI:10.1021/acs.chemmater.7b00692.
  18. ^ Song، Jizhong؛ Li، Jianhai؛ Li، Xiaoming؛ Xu، Leimeng؛ Dong، Yuhui؛ Zeng، Haibo (نوفمبر 2015). "Quantum dot light-emitting diodes based on inorganic perovskite cesium lead halides (CsPbX)". Advanced Materials. ج. 27 ع. 44: 7162–7167. Bibcode:2015AdM....27.7162S. DOI:10.1002/adma.201502567. PMID:26444873. S2CID:35511467.
  19. ^ Yakunin، Sergii؛ Protesescu، Loredana؛ Krieg، Franziska؛ Bodnarchuk، Maryna I.؛ Nedelcu، Georgian؛ Humer، Markus؛ وآخرون (20 أغسطس 2015). "Low-threshold amplified spontaneous emission and lasing from colloidal nanocrystals of caesium lead halide perovskites". Nature Communications. ج. 6: 8056. Bibcode:2015NatCo...6.8056Y. DOI:10.1038/ncomms9056. PMC:4560790. PMID:26290056.
  20. ^ Peidong Yang؛ Fu، Anthony (يونيو 2015). "Organic–inorganic perovskites: Lower threshold for nanowire lasers". Nature Materials. ج. 14 ع. 6: 557–558. Bibcode:2015NatMa..14..557F. DOI:10.1038/nmat4291. ISSN:1476-4660. PMID:25990907. مؤرشف من الأصل في 2024-11-10.
  21. ^ "Researchers break bandwidth record for data communication using laser-based visible light". phys.org. مؤرشف من الأصل في 2024-11-09. اطلع عليه بتاريخ 2019-11-26.
  22. ^ Chen, Qiushui; Wu, Jing; Ou, Xiangyu; Huang, Bolong; Almutlaq, Jawaher; Zhumekenov, Ayan A.; et al. (Sep 2018). "All-inorganic perovskite nanocrystal scintillators". Nature (بالإنجليزية). 561 (7721): 88–93. Bibcode:2018Natur.561...88C. DOI:10.1038/s41586-018-0451-1. ISSN:0028-0836. PMID:30150772. S2CID:52096794. Archived from the original on 2024-11-09.
  23. ^ Graham، Eleanor؛ Gooding، Diana؛ Gruszko، Julieta؛ Grant، Christopher؛ Naranjo، Brian؛ Winslow، Lindley (23 يوليو 2019). "Light yield of Perovskite nanocrystal-doped liquid scintillator". Journal of Instrumentation. ج. 14 ع. 11: 11024. arXiv:1908.03564. Bibcode:2019JInst..14P1024G. DOI:10.1088/1748-0221/14/11/P11024. S2CID:51814879.
  24. ^ Zhang, Yuhai; Sun, Ruijia; Ou, Xiangyu; Fu, Kaifang; Chen, Qiushui; Ding, Yuchong; et al. (26 Feb 2019). "Metal Halide Perovskite Nanosheet for X-ray High-Resolution Scintillation Imaging Screens". ACS Nano (بالإنجليزية). 13 (2): 2520–2525. DOI:10.1021/acsnano.8b09484. hdl:10754/631023. ISSN:1936-0851. PMID:30721023.
  25. ^ Guo، Yunlong؛ Shoyama، Kazutaka؛ Sato، Wataru؛ Nakamura، Eiichi (2016). "Polymer Stabilization of Lead(II) Perovskite Cubic Nanocrystals for Semitransparent Solar Cells". Advanced Energy Materials. ج. 6 ع. 6: 1502317. Bibcode:2016AdEnM...602317G. DOI:10.1002/aenm.201502317. ISSN:1614-6840.
  26. ^ Akkerman, Quinten A.; Gandini, Marina; Di Stasio, Francesco; Rastogi, Prachi; Palazon, Francisco; Bertoni, Giovanni; et al. (22 Dec 2016). "Strongly emissive perovskite nanocrystal inks for high-voltage solar cells". Nature Energy (بالإنجليزية). 2 (2): 16194. Bibcode:2016NatEn...216194A. DOI:10.1038/nenergy.2016.194. ISSN:2058-7546. S2CID:136250330. Archived from the original on 2024-11-10.
  27. ^ Swarnkar, A.; Marshall, A.R.; Sanehira, E.M.; Chernomordik, B.D.; Moore, D.T.; Christians, J.A.; et al. (7 Oct 2016). "Quantum dot-induced phase stabilization of -CsPbI3 perovskite for high-efficiency photovoltaics". Science (بالإنجليزية). 354 (6308): 92–95. DOI:10.1126/science.aag2700. ISSN:0036-8075. PMID:27846497.
  28. ^ Cottam, Nathan D; Zhang, Chengxi; Turyanska, Lyudmila; Eaves, Laurence; Kudrynskyi, Zakhar; Vdovin, Evgenii E.; et al. (24 Dec 2019). "Defect-assisted high photoconductive UV–visible gain in perovskite-decorated graphene transistors". ACS Applied Electronic Materials (بالإنجليزية). 2: 147–154. DOI:10.1021/acsaelm.9b00664. ISSN:2637-6113.
  29. ^ Manser، Joseph S.؛ Christians، Jeffrey A.؛ Kamat، Prashant V. (9 نوفمبر 2016). "Intriguing Optoelectronic Properties of Metal Halide Perovskites". Chemical Reviews. ج. 116 ع. 21: 12956–13008. DOI:10.1021/acs.chemrev.6b00136. PMID:27327168.
  30. ^ Becker، Michael A.؛ Vaxenburg، Roman؛ Nedelcu، Georgian؛ Sercel، Peter C.؛ Shabaev، Andrew؛ Mehl، Michael J.؛ وآخرون (يناير 2018). "Bright triplet excitons in caesium lead halide perovskites". Nature. ج. 553 ع. 7687: 189–193. arXiv:1707.03071. Bibcode:2018Natur.553..189B. DOI:10.1038/nature25147. ISSN:0028-0836. PMID:29323292. S2CID:1577411.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=بلورات_البيروفسكايت_النانوية&oldid=68825613»