A2Bn–1PbnI3n+1 (A = BA, PEA; B = MA; n = 1, 2): Engineering Quantum-Well Crystals for High Mass Density and Fast Scintillators

闪烁体 闪烁 碘化物 光子 Crystal(编程语言) 钙钛矿(结构) 电子 化学 物理 分析化学(期刊) 原子物理学 光学 结晶学 核物理学 无机化学 色谱法 探测器 计算机科学 程序设计语言
作者
Md Abdul Kuddus Sheikh,Dominik Kowal,Muhammad Haris Mahyuddin,Roberto Cala’,E. Auffray,Marcin E. Witkowski,Michał Makowski,Winicjusz Drozdowski,Hong Wang,Christophe Dujardin,Daniele Cortecchia,Muhammad Danang Birowosuto
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (22): 10737-10747 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c00824
摘要

Quantum-well (QW) hybrid organic-inorganic perovskite (HOIP) crystals, e.g., A2PbX4 (A = BA, PEA; X = Br, I), demonstrated significant potentials as scintillating materials for wide energy radiation detection compared to their individual three-dimensional (3D) counterparts, e.g., BPbX3 (B = MA). Inserting 3D into QW structures resulted in new structures, namely A2BPb2X7 perovskite crystals, and they may have promising optical and scintillation properties toward higher mass density and fast timing scintillators. In this article, we investigate the crystal structure as well as optical and scintillation properties of iodide-based QW HOIP crystals, A2PbI4 and A2MAPb2I7. A2PbI4 crystals exhibit green and red emission with the fastest PL decay time <1 ns, while A2MAPb2I7 crystals exhibit a high mass density of >3.0 g/cm3 and tunable smaller bandgaps <2.1 eV resulting from quantum and dielectric confinement. We observe that A2PbI4 and PEA2MAPb2I7 show emission under X- and γ-ray excitations. We further observe that some QW HOIP iodide scintillators exhibit shorter radiation absorption lengths (∼3 cm at 511 keV) and faster scintillation decay time components (∼0.5 ns) compared to those of QW HOIP bromide scintillators. Finally, we investigate the light yields of iodide-based QW HOIP crystals at 10 K (∼10 photons/keV), while at room temperature they still show pulse height spectra with light yields between 1 and 2 photons/keV, which is still >5 times lower than those for bromides. The lower light yields can be the drawbacks of iodide-based QW HOIP scintillators, but the promising high mass density and decay time results of our study can provide the right pathway for further improvements toward fast-timing applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Pepsi发布了新的文献求助10
刚刚
中中发布了新的文献求助10
1秒前
3en0105发布了新的文献求助10
1秒前
如意的剑身完成签到,获得积分10
2秒前
CodeCraft应助自信鬼神采纳,获得10
2秒前
2秒前
灰蓝天完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
蓝天发布了新的文献求助10
3秒前
食分子发布了新的文献求助10
3秒前
大聪明发布了新的文献求助10
4秒前
朴素凝冬发布了新的文献求助10
4秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助50
4秒前
科研通AI6.3应助Aizzty采纳,获得10
4秒前
5秒前
淡然冬灵发布了新的文献求助10
6秒前
你小子发布了新的文献求助10
6秒前
无奈的迎丝完成签到 ,获得积分10
6秒前
哦萨尔发布了新的文献求助10
6秒前
lkk完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
SciGPT应助张秋贤采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助食分子采纳,获得10
6秒前
脑洞疼应助王浩采纳,获得10
7秒前
盖世汤圆发布了新的文献求助20
7秒前
Apple完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
nono发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
周周完成签到,获得积分10
9秒前
缓慢若枫完成签到 ,获得积分10
9秒前
Echo发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
在水一方应助贝肯尼采纳,获得10
11秒前
lkk发布了新的文献求助10
11秒前
鳗鱼洙完成签到,获得积分10
11秒前
博弈-研赞比亚完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
FashionBoy应助段sir采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7388628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8995058
关于积分的说明 19141432
捐赠科研通 7025450
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228410
关于科研通互助平台的介绍 2390817
邀请新用户注册赠送积分活动 2209510