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
bbb完成签到,获得积分10
1秒前
山林从不向四季起誓完成签到 ,获得积分10
1秒前
niuniu发布了新的文献求助10
2秒前
李健应助精明易绿采纳,获得10
2秒前
OK给AN的求助进行了留言
3秒前
3秒前
CipherSage应助wjl采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4应助浩多多采纳,获得10
4秒前
管某发布了新的文献求助10
4秒前
Geao发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
Gyu发布了新的文献求助10
7秒前
leeeeeeee完成签到 ,获得积分10
8秒前
听话的孤菱完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
科目三应助momo采纳,获得10
8秒前
10秒前
道友且慢发布了新的文献求助20
10秒前
菠萝吹雪完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
wanci应助铁头霸霸采纳,获得10
11秒前
ding应助山东陈教授采纳,获得10
11秒前
观照发布了新的文献求助10
12秒前
斯文败类应助鱼雷采纳,获得10
12秒前
网民发布了新的文献求助10
13秒前
wode发布了新的文献求助10
13秒前
大个应助不爱写论文采纳,获得10
13秒前
13秒前
波波波波波6764完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
赘婿应助伯丛筠采纳,获得10
15秒前
OK应助伯丛筠采纳,获得200
15秒前
AN应助伯丛筠采纳,获得30
16秒前
16秒前
zhong发布了新的文献求助10
16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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475