Near‐unity broadband emissive hybrid manganese bromides as highly‐efficient radiation scintillators

宽带 闪烁体 辐射 光电子学 化学 光化学 材料科学 放射化学 物理 光学 有机化学 探测器
作者
Zhongliang Gong,Mingjie Zhang,Xiang-Yuan Deng,Meng‐Ping Ren,Wenqi Wang,Yujiao Wang,Hong Cao,Li Wang,Yuan‐Chun He,Xiao‐Wu Lei
出处
期刊:Aggregate [Wiley]
卷期号:5 (5) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/agt2.574
摘要

Abstract Zero‐dimensional (0D) hybrid manganese halides have gained wide attention for the various crystal structures, excellent optical performance and scintillation properties compared with 3D lead halide perovskite nanocrystals. In this work, a new family of 0D hybrid manganese halides of A 2 MnBr 4 (A = BzTPP, Br‐BzTPP, and F‐BzTPP) based on discrete [MnBr 4 ] 2− tetrahedral units is reported as highly efficient lead‐free scintillators. Excited by UV or blue light, these hybrids emit bright green light originating from the d – d transition of Mn 2+ with near‐unity PLQY (99.5%). Significantly, high PLQY and low self‐absorption render extraordinary radioluminescence properties with the highest light yield of 80,100 photons MeV −1 , which reached the climax of present hybrid manganese halides and surpassed most commercial scintillators. The radioluminescence intensity features a linear response to X‐ray doses with a detection limit of 30 nGy air s −1 , far lower than the requirement of medical diagnostic (5.5 µGy air s −1 ). X‐ray imaging demonstrates ultrahigh spatial resolution of 14.06 lp mm −1 and short afterglow of 0.3 ms showcasing promising application prospects in radiography. Overall, we demonstrated new hybrid manganese halides as promising scintillators for advanced applications in X‐ray imaging with multiple superiorities of nontoxicity, facile‐assembly process, high irradiation light yield, excellent resolution, and stability.
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