Tailoring the Electron and Hole Landé Factors in Lead Halide Perovskite Nanocrystals by Quantum Confinement and Halide Exchange

卤化物 钙钛矿(结构) 量子点 电子 纳米晶 带隙 凝聚态物理 材料科学 交换互动 电子空穴 化学 物理 纳米技术 铁磁性 无机化学 结晶学 量子力学
作者
M. O. Nestoklon,Erik Kirstein,D. R. Yakovlev,E. A. Zhukov,M. M. Glazov,M. A. Semina,E. L. Ivchenko,Е. В. Колобкова,Maria Kuznetsova,M. Bayer
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:23 (17): 8218-8224 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c02349
摘要

The tunability of the optical properties of lead halide perovskite nanocrystals makes them highly appealing for applications. Halide anion exchange and quantum confinement enable tailoring of the band gap. For spintronics, the Landé g-factors of electrons and holes are essential. Using empirical tight-binding and k·p methods, we calculate them for nanocrystals of all-inorganic lead halide perovskites CsPbX3 (X = I, Br, Cl). The hole g-factor band gap dependence follows the universal law found for bulk perovskites, while for electrons, a considerable modification is predicted. Based on the k·p analysis, we conclude that this difference arises from the interaction of the bottom conduction band with the spin–orbit split electron states. These predictions are confirmed experimentally for electron and hole g-factors in CsPbI3 nanocrystals in a glass matrix, measured by time-resolved Faraday ellipticity in a magnetic field at cryogenic temperatures.
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