Exploration of the origin of the excellent charge-carrier dynamics in Ruddlesden–Popper oxysulfide perovskite Y2Ti2O5S2

钙钛矿(结构) 电子 电介质 载流子 材料科学 凝聚态物理 化学物理 物理 结晶学 化学 光电子学 核物理学
作者
Yisen Yao,Qiaoqiao Li,Weibin Chu,Yi-min Ding,Yan Luo,Yang Gao,Arup Neogi,Alexander O. Govorov,Liujiang Zhou,Zhiming Wang
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (48): 32875-32882 被引量:1
标识
DOI:10.1039/d3cp02860g
摘要

Although the efficient separation of electron-hole (e-h) pairs is one of the most sought-after electronic characteristics of materials, due to thermally induced atomic motion and other factors, they do not remain separated during the carrier transport process, potentially leading to rapid carrier recombination. Here, we utilized real-time time-dependent density functional theory in combination with nonadiabatic molecular dynamics (NAMD) to explore the separated dynamic transport path within Ruddlesden-Popper oxysulfide perovskite Y2Ti2O5S2 caused by the dielectric layer and phonon frequency difference. The underlying origin of the efficient overall water splitting in Y2Ti2O5S2 is systematically explored. We report the existence of the bi-directional e-h separate-path transport, in which, the electrons transport in the Ti2O5 layer and the holes diffuse in the rock-salt layer. This is in contrast to the conventional e-h separated distribution with a crowded transport channel, as observed in SrTiO3 and hybrid perovskites. Such a unique feature finally results in a long carrier lifetime of 321 ns, larger than that in the SrTiO3 perovskite (160 ns) with only one carrier transport channel. This work provides insights into the carrier transport in lead-free perovskites and yields a novel design strategy for next-generation functionalized optoelectronic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
追寻蜗牛完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
unmoglich完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
尊敬海之发布了新的文献求助10
7秒前
老猫完成签到,获得积分20
7秒前
风中的善愁完成签到,获得积分10
8秒前
情怀应助dd采纳,获得10
8秒前
Ying完成签到 ,获得积分10
9秒前
sdsff发布了新的文献求助10
9秒前
称心的映容完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
秦奥洋完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
如昨完成签到,获得积分10
10秒前
ou完成签到,获得积分10
11秒前
冷酷友灵完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
wanci应助今夜无人入眠采纳,获得10
15秒前
坚定冬寒发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
onn完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
隐形曼青应助棒棒糖采纳,获得30
17秒前
17秒前
18秒前
ln完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
王汐发布了新的文献求助30
19秒前
20秒前
20秒前
wx1433285999完成签到,获得积分10
21秒前
Orange应助文静煜城采纳,获得10
21秒前
wang发布了新的文献求助30
22秒前
FRANKFANG发布了新的文献求助40
23秒前
dd发布了新的文献求助10
24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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
King Tyrant 720
Lectures in probability theory and mathematical statistics - 3rd Edition 500
The Synthesis of Simplified Analogues of Crambescin B Carboxylic Acid and Their Inhibitory Activity of Voltage-Gated Sodium Channels: New Aspects of Structure–Activity Relationships 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5596985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4682351
关于积分的说明 14825809
捐赠科研通 4659317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2536430
邀请新用户注册赠送积分活动 1504128
关于科研通互助平台的介绍 1470094