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
如意发布了新的文献求助10
1秒前
ssh完成签到,获得积分10
1秒前
NexusExplorer应助xhy采纳,获得10
1秒前
砂锅粥发布了新的文献求助10
2秒前
ZHU完成签到,获得积分10
2秒前
酷波er应助Q_采纳,获得10
2秒前
4秒前
orixero应助矮小的易蓉采纳,获得10
5秒前
嫁接诺贝尔完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
活力惜寒完成签到,获得积分10
7秒前
失眠的安卉完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无花果应助haha采纳,获得10
8秒前
gbx关闭了gbx文献求助
8秒前
轻松豁发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助和平败类采纳,获得10
8秒前
Jasper应助温暖的无色采纳,获得10
8秒前
李健应助Someone采纳,获得20
9秒前
9秒前
我不到啊发布了新的文献求助10
10秒前
kkdd完成签到,获得积分10
10秒前
和谐的孱完成签到,获得积分10
11秒前
qwer完成签到,获得积分10
11秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得20
11秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI61应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
冷酷向薇完成签到,获得积分10
12秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI63应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Awikl完成签到,获得积分10
12秒前
缓慢冥幽发布了新的文献求助20
12秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Python for Chemists 400
Analytical Separation Science 400
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 7113329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8766613
关于积分的说明 18538931
捐赠科研通 6682769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3144995
关于科研通互助平台的介绍 2261017
邀请新用户注册赠送积分活动 2119579