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
cynic发布了新的文献求助10
1秒前
可乐完成签到,获得积分0
1秒前
1秒前
1秒前
木木发布了新的文献求助10
1秒前
星辰大海的应助被遇晨采纳,获得10
1秒前
2秒前
xyh完成签到,获得积分10
2秒前
新新发布了新的文献求助10
2秒前
Seamily发布了新的文献求助10
2秒前
济慈发布了新的文献求助10
2秒前
FXL发布了新的文献求助10
2秒前
邓亦可完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐的应助被zhoumeng采纳,获得10
3秒前
赘婿的应助被神奇高乐高采纳,获得10
3秒前
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
molihuakai的应助被余杭村王小虎采纳,获得10
4秒前
极限001的应助被高高的忆山采纳,获得20
5秒前
5秒前
邓亦可发布了新的文献求助10
5秒前
茄瓜发布了新的文献求助30
5秒前
curtain发布了新的文献求助10
5秒前
chenwenhao发布了新的文献求助10
6秒前
思川发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
小张发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
yy发布了新的文献求助10
7秒前
zuofighting发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
任性的仰发布了新的文献求助10
7秒前
dmq完成签到 ,获得积分10
8秒前
liyun发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
SciGPT的应助被小野菌采纳,获得10
9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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8074205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9493172
关于积分的说明 21372763
捐赠科研通 7641885
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399455
关于科研通互助平台的介绍 2529224
邀请新用户注册赠送积分活动 2438009