stringtranslate.com

Перовскит (структура)

Структура перовскита с общей химической формулой ABX 3 . Красные сферы — это атомы X (обычно кислороды), синие сферы — это атомы B (меньший катион металла, такой как Ti 4+ ), а зеленые сферы — это атомы A (больший катион металла, такой как Ca 2+ ). На снимке изображена неискаженная кубическая структура; симметрия понижена до орторомбической , тетрагональной или тригональной во многих перовскитах. [1]
титанат кальция
структура оксида ABO 3
MAPbBr 3 кристалл

Перовскит — это любой материал с формулой ABX 3 с кристаллической структурой, похожей на структуру минерала перовскита , который состоит из оксида кальция и титана (CaTiO 3 ). [2] Минерал был впервые обнаружен в Уральских горах России Густавом Розе в 1839 году и назван в честь русского минералога Л. А. Перовского (1792–1856). «A» и «B» — два положительно заряженных иона (т. е. катиона), часто очень разных размеров, а X — отрицательно заряженный ион (анион, часто оксид), который связывается с обоими катионами. Атомы «A» обычно больше атомов «B». Идеальная кубическая структура имеет катион B в 6-кратной координации, окруженный октаэдром анионов , и катион A в 12-кратной кубооктаэдрической координации. Дополнительные формы перовскита могут существовать, когда оба/любой из участков A и B имеют конфигурацию A1 x-1 A2 x и/или B1 y-1 B2 y , а X может отклоняться от идеальной координационной конфигурации, поскольку ионы в участках A и B претерпевают изменения в своих окислительных состояниях. [3]

Как одно из наиболее распространенных структурных семейств, перовскиты встречаются в огромном количестве соединений, которые имеют широкий спектр свойств, применений и важности. [4] Природные соединения с этой структурой - перовскит, лопарит и силикатный перовскит бриджманит. [2] [5] После открытия в 2009 году перовскитных солнечных элементов , которые содержат метиламмонийсвинцовые галогенидные перовскиты, наблюдается значительный исследовательский интерес к материалам на основе перовскита. [6]

Структура

Структуры перовскита приняты многими соединениями , имеющими химическую формулу ABX 3 . Идеализированная форма представляет собой кубическую структуру ( пространственная группа Pm 3 m, № 221), которая встречается редко. Орторомбическая (например, пространственная группа Pnma, № 62, или Amm2, № 68) и тетрагональная (например, пространственная группа I4/mcm, № 140, или P4mm, № 99) структуры являются наиболее распространенными некубическими вариантами. Хотя структура перовскита названа в честь CaTiO 3 , этот минерал имеет некубическую структуру. SrTiO 3 и CaRbF 3 являются примерами кубических перовскитов. Титанат бария является примером перовскита, который может принимать ромбоэдрическую ( пространственная группа R3m, № 160), орторомбическую, тетрагональную и кубическую формы в зависимости от температуры. [7]

В идеализированной кубической элементарной ячейке такого соединения атом типа «A» находится в позиции угла куба (0, 0, 0), атом типа «B» находится в позиции центра тела (1/2, 1/2, 1/2), а атомы X (обычно кислород) находятся в гранецентрированных позициях (1/2, 1/2, 0), (1/2, 0, 1/2) и (0, 1/2, 1/2). Диаграмма справа показывает края для эквивалентной элементарной ячейки с A в позиции угла куба, B в центре тела и X в гранецентрированных позициях.

Возможны четыре общие категории пар катионов: A + B 2+ X − 3 , или 1:2 перовскиты; [8] A 2+ B 4+ X 2− 3 , или 2:4 перовскиты; A 3+ B 3+ X 2− 3 , или 3:3 перовскиты; и A + B 5+ X 2− 3 , или 1:5 перовскиты.

Относительные требования к размеру ионов для стабильности кубической структуры довольно строгие, поэтому небольшая деформация и искажение могут привести к нескольким искаженным версиям с более низкой симметрией, в которых координационные числа катионов A, катионов B или обоих уменьшаются. Наклон октаэдров BO 6 уменьшает координацию катиона A меньшего размера с 12 до 8. Наоборот, смещение центра катиона B меньшего размера внутри его октаэдра позволяет ему достичь стабильной структуры связей. Результирующий электрический диполь отвечает за свойство сегнетоэлектричества и демонстрируется перовскитами, такими как BaTiO 3 , которые искажаются таким образом.

Сложные структуры перовскита содержат два различных катиона в позиции B. Это приводит к возможности упорядоченных и неупорядоченных вариантов.

Слоистые перовскиты

Перовскиты могут иметь слоистую структуру с ABO
3Структура, разделенная тонкими слоями интрузивного материала. Различные формы интрузий, основанные на химическом составе интрузий, определяются как: [9]

Тонкие пленки

Изображение тонкопленочной системы оксида перовскита, полученное с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии с атомным разрешением . Показано поперечное сечение бислоя La 0,7 Sr 0,3 MnO 3 и LaFeO 3 , выращенного на 111-SrTiO 3 . Наложение: A-катион (зеленый), B-катион (серый) и кислород (красный).

Перовскиты могут быть нанесены в виде эпитаксиальных тонких пленок поверх других перовскитов, [18] используя такие методы, как импульсное лазерное осаждение и молекулярно-лучевая эпитаксия . Эти пленки могут быть толщиной в пару нанометров или всего в одну элементарную ячейку. [19] Четко определенные и уникальные структуры на интерфейсах между пленкой и подложкой могут быть использованы для проектирования интерфейсов, где могут возникнуть новые типы свойств. [20] Это может происходить посредством нескольких механизмов, от несоответствия деформации между подложкой и пленкой, изменения вращения кислородного октаэдра, композиционных изменений и квантового ограничения. [21] Примером этого является LaAlO 3 , выращенный на SrTiO 3 , где интерфейс может проявлять проводимость , хотя и LaAlO 3 , и SrTiO 3 являются непроводящими. [22] Другим примером является SrTiO 3 , выращенный на LSAT ((LaAlO 3 ) 0,3 (Sr 2 AlTaO 6 ) 0,7 ) или DyScO 3 , который может трансформировать зарождающийся сегнетоэлектрик в сегнетоэлектрик при комнатной температуре посредством эпитаксиально приложенной двуосной деформации . [23] Несоответствие решеток GdScO 3 и SrTiO 3 (+1,0%) создает растягивающее напряжение, приводящее к уменьшению постоянной решетки вне плоскости SrTiO 3 , по сравнению с LSAT (−0,9%), который эпитаксиально создает сжимающее напряжение, приводящее к расширению постоянной решетки вне плоскости SrTiO 3 (и последующему увеличению постоянной решетки в плоскости). [23]

Октаэдрический наклон

Помимо наиболее распространенных симметрий перовскита ( кубическая , тетрагональная , орторомбическая ), более точное определение приводит к обнаружению в общей сложности 23 различных типов структур. [24] Эти 23 структуры можно разделить на 4 различные так называемые системы наклона, которые обозначаются соответствующими обозначениями Глейзера. [25]

Системы с одним и нулевым наклоном в перовскитах

Обозначение состоит из буквы a/b/c, которая описывает вращение вокруг декартовой оси, и верхнего индекса +/—/0, обозначающего вращение относительно соседнего слоя. «+» обозначает, что вращение двух соседних слоев направлено в одном направлении, тогда как «—» обозначает, что соседние слои вращаются в противоположных направлениях. Распространенными примерами являются a 0 a 0 a 0 , a 0 a 0 a – и a 0 a 0 a + , которые визуализированы здесь.

Примеры

Минералы

Структура перовскита принимается при высоком давлении бриджманитом , силикатом с химической формулой (Mg,Fe)SiO 3 , который является наиболее распространенным минералом в мантии Земли. По мере увеличения давления тетраэдрические единицы SiO 4 4− в доминирующих минералах, содержащих кремний, становятся нестабильными по сравнению с октаэдрическими единицами SiO 6 8− . В условиях давления и температуры нижней мантии вторым по распространенности материалом, вероятно, является оксид (Mg,Fe)O со структурой каменной соли , периклаз . [2]

В условиях высокого давления нижней мантии Земли пироксеновый энстатит , MgSiO 3 , превращается в более плотный полиморф со структурой перовскита ; эта фаза может быть наиболее распространенным минералом на Земле. [26] Эта фаза имеет орторомбически искаженную структуру перовскита (структура типа GdFeO 3 ), которая стабильна при давлениях от ~24 ГПа до ~110 ГПа. Однако ее нельзя транспортировать с глубин в несколько сотен км на поверхность Земли, не превратившись обратно в менее плотные материалы. При более высоких давлениях перовскит MgSiO 3 , обычно известный как силикатный перовскит, превращается в постперовскит .

Сложные перовскиты

Хотя существует большое количество известных простых перовскитов ABX 3 , это число может быть значительно увеличено, если сайты A и B будут все больше удваиваться / становиться сложными AA ′ BB ′ X 6 . [27] Упорядоченные двойные перовскиты обычно обозначаются как A 2 BB ′ O 6 , а неупорядоченные обозначаются как A(BB ′ )O 3 . В упорядоченных перовскитах возможны три различных типа упорядочения: каменная соль, слоистая и столбчатая. Наиболее распространенным упорядочением является каменная соль, за которой следует гораздо более редкая неупорядоченная и очень далекая столбчатая и слоистая. [27] Образование сверхструктур каменной соли зависит от упорядочения катионов в сайте B. [28] [29] Октаэдрический наклон может происходить в двойных перовскитах, однако искажения Яна-Теллера и альтернативные моды изменяют длину связи B–O.

Другие

Хотя наиболее распространенные перовскитные соединения содержат кислород, есть несколько перовскитных соединений, которые образуются без кислорода. Фтористые перовскиты, такие как NaMgF 3 , хорошо известны. Большое семейство металлических перовскитных соединений может быть представлено RT 3 M (R: редкоземельный или другой относительно большой ион, T: ион переходного металла и M: легкие металлоиды). Металлоиды занимают октаэдрически координированные позиции "B" в этих соединениях. Примерами являются RPd 3 B, RRh 3 B и CeRu 3 C. MgCNi 3 является металлическим перовскитным соединением и получил большое внимание из-за своих сверхпроводящих свойств. Еще более экзотический тип перовскита представлен смешанными оксидами-ауридами Cs и Rb, такими как Cs 3 AuO, которые содержат большие щелочные катионы в традиционных "анионных" позициях, связанных с анионами O 2− и Au − . [ необходима цитата ]

Свойства материалов

Перовскитные материалы демонстрируют множество интересных и интригующих свойств как с теоретической, так и с прикладной точки зрения. Колоссальное магнитосопротивление , сегнетоэлектричество , сверхпроводимость , упорядочение заряда , спин-зависимый транспорт, высокая термоэдс и взаимодействие структурных, магнитных и транспортных свойств являются обычно наблюдаемыми особенностями в этом семействе. Эти соединения используются в качестве датчиков и каталитических электродов в определенных типах топливных элементов [30] и являются кандидатами для устройств памяти и приложений спинтроники . [31]

Многие сверхпроводящие керамические материалы ( высокотемпературные сверхпроводники ) имеют перовскитоподобные структуры, часто с 3 или более металлами, включая медь, и некоторыми свободными позициями кислорода. Одним из ярких примеров является оксид иттрия-бария-меди , который может быть изолирующим или сверхпроводящим в зависимости от содержания кислорода.

Инженеры-химики рассматривают перовскитный материал на основе кобальта в качестве замены платине в каталитических нейтрализаторах дизельных транспортных средств. [32]

Желательные приложения

Физические свойства, представляющие интерес для материаловедения среди перовскитов, включают сверхпроводимость , магнитосопротивление , ионную проводимость и множество диэлектрических свойств, которые имеют большое значение в микроэлектронике и телекоммуникациях . Они также представляют интерес для сцинтилляторов , поскольку имеют большой световой выход для преобразования излучения. Из-за гибкости углов связи, присущей структуре перовскита, существует множество различных типов искажений, которые могут возникнуть из идеальной структуры. К ним относятся наклон октаэдров , смещение катионов из центров их координационных полиэдров и искажения октаэдров, вызванные электронными факторами ( искажения Яна-Теллера ). [33] Наибольшее финансовое применение перовскитов — в керамических конденсаторах , в которых используется BaTiO 3 из-за его высокой диэлектрической проницаемости. [34] [35]

Фотоэлектричество

Кристаллическая структура перовскитов CH 3 NH 3 PbX 3 (X=I, Br и/или Cl). Катион метиламмония (CH 3 NH 3 + ) окружен октаэдрами PbX 6. [36]

Синтетические перовскиты являются возможными материалами для высокоэффективной фотовольтаики [37] [38] – они показали эффективность преобразования до 26,3% [38] [39] [40] и могут быть изготовлены с использованием тех же технологий тонкопленочного производства, которые используются для тонкопленочных кремниевых солнечных элементов. [41] Галогениды метиламмония и олова и галогениды метиламмония и свинца представляют интерес для использования в сенсибилизированных красителем солнечных элементах . [42] [43] Некоторые перовскитные фотоэлементы достигают теоретической пиковой эффективности 31%. [44]

Среди изученных до сих пор галогенидов метиламмония наиболее распространенным является трииодид свинца метиламмония ( CH
3Нью-Гэмпшир
3PbI
3). Он имеет высокую подвижность носителей заряда и время жизни носителей заряда , что позволяет электронам и дыркам, генерируемым светом, перемещаться достаточно далеко, чтобы извлекаться в виде тока, вместо того, чтобы терять свою энергию в виде тепла внутри ячейки. CH
3Нью-Гэмпшир
3PbI
3Эффективные длины диффузии составляют около 100 нм как для электронов, так и для дырок. [45]

Галогениды метиламмония наносятся низкотемпературными методами растворения (обычно методом центрифугирования ). Другие низкотемпературные (ниже 100 °C) пленки, обработанные раствором , как правило , имеют значительно меньшие длины диффузии. Странкс и др. описали наноструктурированные ячейки с использованием смешанного галогенида метиламмония и свинца ( CH3NH3PbI3 − xClx ) и продемонстрировали один аморфный тонкопленочный солнечный элемент с эффективностью преобразования 11,4%, а другой, достигший 15,4% с использованием вакуумного испарения . Толщина пленки около 500–600 нм подразумевает, что длины диффузии электронов и дырок были по крайней мере такого порядка. Они измерили значения длины диффузии, превышающие 1 мкм для смешанного перовскита, что на порядок больше, чем 100 нм для чистого иодида. Они также показали, что время жизни носителей в смешанном перовските больше, чем в чистом иодиде. [45] Лю и др. применили сканирующую фототоковую микроскопию, чтобы показать, что длина диффузии электронов в смешанном галогенидном перовските вдоль плоскости (110) составляет порядка 10 мкм. [46]

Для CH
3Нью-Гэмпшир
3PbI
3напряжение холостого хода ( V OC ) обычно приближается к 1 В, тогда как для CH
3Нью-Гэмпшир
3PbI(I,Cl)
3при низком содержании Cl сообщалось о значении V OC > 1,1 В. Поскольку ширина запрещенной зоны (E g ) обоих составляет 1,55 эВ, отношение V OC к E g выше, чем обычно наблюдается для аналогичных ячеек третьего поколения. С более широкими запрещенными зонами перовскитов было продемонстрировано значение V OC до 1,3 В. [45]

Метод предлагает потенциал низкой стоимости из-за низкотемпературных методов решения и отсутствия редких элементов. Прочность ячеек в настоящее время недостаточна для коммерческого использования. [45] Однако солнечные ячейки склонны к деградации из-за летучести органической соли [CH 3 NH 3 ] + I − . Полностью неорганический перовскит цезий свинцово-иодидный перовскит (CsPbI 3 ) обходит эту проблему, но сам по себе является фазово-нестабильным, низкотемпературные методы решения которого были разработаны только недавно. [47]

Планарные гетеропереходные перовскитные солнечные элементы могут быть изготовлены в упрощенных архитектурах устройств (без сложных наноструктур) с использованием только осаждения паров. Эта технология обеспечивает 15% преобразования солнечной энергии в электрическую, как измерено при имитации полного солнечного света. [48]

Лазеры

LaAlO 3 , легированный неодимом, дал лазерное излучение на длине волны 1080 нм. [49] Смешанные метиламмоний-свинцовые галогенидные ячейки ( CH 3 NH 3 PbI 3− x Cl x ), изготовленные в оптически накачиваемых вертикальных лазерах с поверхностным излучением (VCSEL), преобразуют видимый свет накачки в лазерное излучение ближнего ИК-диапазона с эффективностью 70%. [50] [51]

Светодиоды

Благодаря высокой квантовой эффективности фотолюминесценции перовскиты могут найти применение в светодиодах (СИД). [52] Хотя стабильность перовскитных светодиодов пока не так хороша, как у светодиодов III-V или органических светодиодов, ведутся исследования по решению этой проблемы, например, путем включения органических молекул [53] или калиевых легирующих добавок [54] в перовскитные светодиоды. Печатная краска на основе перовскита может использоваться для производства OLED-дисплеев и панелей с квантовыми точками . [55]

Фотоэлектролиз

Электролиз воды с эффективностью 12,3% использует перовскитные фотоэлектрические элементы. [56] [57]

Сцинтилляторы

Сообщалось о монокристаллах перовскита алюминия-лютеция, легированного церием (LuAP:Ce). [58] Основным свойством этих кристаллов является большая плотность массы 8,4 г/см3 , что дает короткую длину поглощения рентгеновских и гамма-лучей. Световой выход сцинтилляции и время затухания с источником излучения Cs 137 составляют 11 400 фотонов/МэВ и 17 нс соответственно. [59] Эти свойства сделали сцинтилляторы LUAP:Ce привлекательными для рекламы, и они довольно часто использовались в экспериментах по физике высоких энергий. Пока одиннадцать лет спустя одна группа в Японии не предложила гибридные органо-неорганические кристаллы перовскита на основе раствора Раддлсдена-Поппера в качестве недорогих сцинтилляторов. [60] Однако свойства были не столь впечатляющими по сравнению с LuAP:Ce. До следующих девяти лет гибридные органо-неорганические кристаллы перовскита на основе раствора снова стали популярными благодаря отчету об их высоком световом выходе более 100 000 фотонов/МэВ при криогенных температурах. [61] Сообщалось о недавней демонстрации сцинтилляторов на основе нанокристаллов перовскита для рентгеновских экранов, и это послужило толчком к дальнейшим исследованиям в области сцинтилляторов на основе перовскита. [62] Слоистые перовскиты Раддлсдена-Поппера продемонстрировали потенциал в качестве быстрых новых сцинтилляторов с выходом света при комнатной температуре до 40 000 фотонов/МэВ, быстрым временем затухания менее 5 нс и незначительным послесвечением. [16] [17] Кроме того, этот класс материалов продемонстрировал способность к обнаружению частиц в широком диапазоне, включая альфа-частицы и тепловые нейтроны . [63]

Примеры перовскитов

Простой:

Твердые растворы :

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ А. Навроцкий (1998). «Энергетика и кристаллохимическая систематика среди структур ильменита, ниобата лития и перовскита». Chem. Mater . 10 (10): 2787. doi :10.1021/cm9801901.
  2. ^ abc Венк, Ганс-Рудольф; Булах, Андрей (2004). Минералы: их строение и происхождение . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-52958-7.
  3. ^ Н. Орловская, Н. Браунинг, ред. (2003). Смешанные ионные электронные проводящие перовскиты для современных энергетических систем .
  4. ^ Артини, Кристина (2017-02-01). «Кристаллохимия, стабильность и свойства интерлантанидных перовскитов: обзор». Журнал Европейского керамического общества . 37 (2): 427–440. doi :10.1016/j.jeurceramsoc.2016.08.041. ISSN  0955-2219.
  5. ^ Бриджманит на Mindat.org
  6. ^ Фань, Чжэнь; Сан, Куан; Ванг, Джон (15.09.2015). «Перовскиты для фотовольтаики: комбинированный обзор органо-неорганических галогенидных перовскитов и сегнетоэлектрических оксидных перовскитов». Журнал химии материалов A. 3 ( 37): 18809–18828. doi :10.1039/C5TA04235F. ISSN  2050-7496.
  7. ^ Джонссон, Матс; Лемменс, Питер (2007). «Кристаллография и химия перовскитов». Справочник по магнетизму и передовым магнитным материалам . arXiv : cond-mat/0506606 . doi :10.1002/9780470022184.hmm411. ISBN 978-0470022177. S2CID  96807089.
  8. ^ Беккер, Маркус; Клюнер, Торстен; Варк, Михаэль (14.03.2017). «Формирование гибридных перовскитных соединений ABX3 для применения в солнечных батареях: расчеты эффективных ионных радиусов из первых принципов и определение факторов толерантности». Dalton Transactions . 46 (11): 3500–3509. doi :10.1039/C6DT04796C. ISSN  1477-9234. PMID  28239731.
  9. ^ Кава, Роберт Дж. "Cava Lab: Perovskites". Принстонский университет . Получено 13 ноября 2013 г.
  10. ^ Кендалл, KR; Навас, C.; Томас, JK; Зур Лойе, HC (1996). «Последние разработки в области оксидно-ионных проводников: фазы Ауривиллиуса». Химия материалов . 8 (3): 642–649. doi :10.1021/cm9503083.
  11. ^ ab Маннингс, К.; Скиннер, С.; Эмоу, Г.; Уитфилд, П.; Дэвидсон, И. (15 октября 2006 г.). «Структура, стабильность и электрические свойства серии твердых растворов La(2−x)SrxMnO4±δ». Solid State Ionics . 177 (19–25): 1849–1853. doi :10.1016/j.ssi.2006.01.009.
  12. ^ Маннингс, Кристофер Н.; Сэйерс, Рут; Стюарт, Пол А.; Скиннер, Стивен Дж. (январь 2012 г.). «Структурная трансформация и окисление Sr2MnO3.5+x, определяемые методом порошковой нейтронной дифракции in-situ» (PDF) . Solid State Sciences . 14 (1): 48–53. Bibcode :2012SSSci..14...48M. doi :10.1016/j.solidstatesciences.2011.10.015. hdl : 10044/1/15437 .
  13. ^ Amow, G.; Whitfield, PS; Davidson, IJ; Hammond, RP; Munnings, CN; Skinner, SJ (январь 2004 г.). «Структурные и спекающие характеристики серии La2Ni1−xCoxO4+δ». Ceramics International . 30 (7): 1635–1639. doi :10.1016/j.ceramint.2003.12.164.
  14. ^ Amow, G.; Whitfield, PS; Davidson, J.; Hammond, RP; Munnings, C.; Skinner, S. (11 февраля 2011 г.). "Тенденции структурных и физических свойств гиперстехиометрического ряда, La 2 Ni (1− x ) Co x O 4+δ ". Труды MRS . 755 . doi :10.1557/PROC-755-DD8.10.
  15. ^ Стоумпос, Константинос К.; Као, Дуйен Х.; Кларк, Дэниел Дж.; Янг, Джошуа; Рондинелли, Джеймс М.; Джанг, Джун И.; Хапп, Джозеф Т.; Канатцидис, Меркури Г. (2016-04-26). "Гибридные перовскиты свинца иодида Раддлсдена–Поппера 2D Гомологичные полупроводники". Химия материалов . 28 (8): 2852–2867. doi : 10.1021/acs.chemmater.6b00847 . ISSN  0897-4756.
  16. ^ ab Xie, Aozhen; Maddalena, Francesco; Witkowski, Marcin E.; Makowski, Michal; Mahler, Benoit; Drozdowski, Winicjusz; Springham, Stuart Victor; Coquet, Philippe; Dujardin, Christophe; Birowosuto, Muhammad Danang; Dang, Cuong (2020-10-13). "Библиотека двумерных гибридных свинцово-галогенидных перовскитных сцинтилляционных кристаллов". Химия материалов . 32 (19): 8530–8539. doi :10.1021/acs.chemmater.0c02789. ISSN  0897-4756. S2CID  224916409.
  17. ^ ab Маддалена, Франческо; Се, Аожэнь; Аррамель; Витковский, Марчин Э.; Маковский, Михал; Малер, Бенуа; Дроздовский, Виниций; Марияппан, Тамбидурай; Спрингхэм, Стюарт Виктор; Коке, Филипп; Дюжарден, Кристоф (2021-03-01). "Влияние соразмерного легирования литием на сцинтилляцию двумерных кристаллов перовскита". Журнал химии материалов C. 9 ( 7): 2504–2512. doi :10.1039/D0TC05647B. ISSN  2050-7534. S2CID  233789445.
  18. ^ Мартин, Л. В.; Чу, Й.-Х.; Рамеш, Р. (май 2010 г.). «Достижения в области роста и характеристики тонких пленок магнитных, сегнетоэлектрических и мультиферроидных оксидов». Materials Science and Engineering: R: Reports . 68 (4–6): 89–133. doi :10.1016/j.mser.2010.03.001. S2CID  53337720.
  19. ^ Yang, GZ; Lu, HB; Chen, F; Zhao, T; Chen, ZH (июль 2001 г.). «Лазерная молекулярно-лучевая эпитаксия и характеристика тонких пленок оксида перовскита». Journal of Crystal Growth . 227–228 (1–4): 929–935. Bibcode : 2001JCrGr.227..929Y. doi : 10.1016/S0022-0248(01)00930-7.
  20. ^ Mannhart, J.; Schlom, DG (25 марта 2010 г.). «Оксидные интерфейсы — возможность для электроники». Science . 327 (5973): 1607–1611. Bibcode :2010Sci...327.1607M. doi :10.1126/science.1181862. PMID  20339065. S2CID  206523419.
  21. ^ Чахалян, Дж.; Миллис, А.Дж.; Рондинелли, Дж. (24 января 2012 г.). «Куда делся интерфейс оксида». Nature Materials . 11 (2): 92–94. Bibcode :2012NatMa..11...92C. doi :10.1038/nmat3225. PMID  22270815.
  22. ^ Ohtomo, A.; Hwang, HY (январь 2004 г.). «Высокомобильный электронный газ на гетероинтерфейсе LaAlO 3 /SrTiO 3 ». Nature . 427 (6973): 423–426. Bibcode :2004Natur.427..423O. doi :10.1038/nature02308. PMID  14749825. S2CID  4419873.
  23. ^ ab Haeni, JH; Irvin, P.; Chang, W.; Uecker, R.; Reiche, P.; Li, YL; Choudhury, S.; Tian, ​​W.; Hawley, ME; Craigo, B.; Tagantsev, AK; Pan, XQ; Streiffer, SK; Chen, LQ; Kirchoefer, SW (2004). "Room-temperature ferroelectricity in stressed SrTiO3". Nature . 430 (7001): 758–761. Bibcode :2004Natur.430..758H. doi :10.1038/nature02773. hdl : 2027.42/62658 . ISSN  1476-4687. PMID  15306803. S2CID  4420317.
  24. ^ Вудворд, П. М. (1997-02-01). «Октаэдрический наклон в перовскитах. I. Геометрические соображения». Acta Crystallographica Section B: Structural Science . 53 (1): 32–43. Bibcode : 1997AcCrB..53...32W. doi : 10.1107/S0108768196010713. ISSN  0108-7681.
  25. ^ Glazer, AM (1972-11-15). «Классификация наклонных октаэдров в перовскитах». Acta Crystallographica Раздел B: Структурная кристаллография и кристаллохимия . 28 (11): 3384–3392. Bibcode : 1972AcCrB..28.3384G. doi : 10.1107/S0567740872007976. ISSN  0567-7408.
  26. ^ Джон Ллойд ; Джон Митчинсон (2006). «Какой самый распространенный материал в мире». QI: Книга всеобщего невежества . Faber & Faber. ISBN 978-0-571-23368-7.
  27. ^ ab Васала, Сами; Карппинен, Маарит (2015-05-01). "A2B′B"O6 перовскиты: обзор". Прогресс в химии твердого тела . 43 (1): 1–36. doi :10.1016/j.progsolidstchem.2014.08.001. ISSN  0079-6786.
  28. ^ Serrate, D; Teresa, JM De; Ibarra, MR (2007-01-17). "Двойные перовскиты с ферромагнетизмом выше комнатной температуры". Journal of Physics: Condensed Matter . 19 (2): 023201. doi :10.1088/0953-8984/19/2/023201. ISSN  0953-8984. S2CID  94885699.
  29. ^ Meneghini, C.; Ray, Sugata; Liscio, F.; Bardelli, F.; Mobilio, S.; Sarma, DD (2009-07-22). "Природа "беспорядка" в упорядоченном двойном перовските Sr2FeMoO6". Physical Review Letters . 103 (4): 046403. Bibcode : 2009PhRvL.103d6403M. doi : 10.1103/PhysRevLett.103.046403. PMID  19659376.
  30. ^ Кулкарни, А.; Ф. Т. Чиакки; С. Гидди; К. Маннингс; и др. (2012). «Смешанный ионный электронный проводящий перовскитный анод для прямых углеродных топливных элементов». Международный журнал водородной энергетики . 37 (24): 19092–19102. Bibcode : 2012IJHE...3719092K. doi : 10.1016/j.ijhydene.2012.09.141.
  31. ^ JMD Кои; М. Вирет; С. фон Мольнар (1999). «Манганиты смешанной валентности». Достижения физики . 48 (2): 167–293. Бибкод : 1999AdPhy..48..167C. дои : 10.1080/000187399243455. S2CID  121555794.
  32. ^ Александра Витце (2010). «Создание более дешевого катализатора». Веб-издание Science News .
  33. ^ Lufaso, Michael W.; Woodward, Patrick M. (2004). «Искажения Яна–Теллера, упорядочение катионов и наклон октаэдрической решетки в перовскитах». Acta Crystallographica Section B. 60 ( Pt 1): 10–20. Bibcode :2004AcCrB..60...10L. doi :10.1107/S0108768103026661. PMID  14734840.
  34. ^ "Размер рынка конденсаторов, доля, сфера применения, тенденции, возможности и прогноз". Проверенное исследование рынка . Получено 15.12.2022 .
  35. ^ Мерц, Уолтер Дж. (1949-10-15). "Электрическое и оптическое поведение однодоменных кристаллов BaTi${\mathrm{O}}_{3}$". Physical Review . 76 (8): 1221–1225. doi :10.1103/PhysRev.76.1221.
  36. ^ Имс, Кристофер; Фрост, Джарвист М.; Барнс, Пирс РФ; О'Реган, Брайан К.; Уолш, Арон; Ислам, М. Сайфул (2015). «Ионный транспорт в гибридных перовскитных солнечных элементах на основе иодида свинца». Nature Communications . 6 : 7497. Bibcode :2015NatCo...6.7497E. doi :10.1038/ncomms8497. PMC 4491179 . PMID  26105623. 
  37. ^ Буллис, Кевин (8 августа 2013 г.). «Материал, который мог бы сделать солнечную энергию «дешевой как грязь»». MIT Technology Review . Получено 9 мая 2023 г.
  38. ^ ab Li, Hangqian. (2016). «Модифицированный метод последовательного осаждения для изготовления перовскитных солнечных элементов». Solar Energy . 126 : 243–251. Bibcode : 2016SoEn..126..243L. doi : 10.1016/j.solener.2015.12.045.
  39. ^ "Research Cell Efficiency Records" (PDF) . Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии . 2020.
  40. ^ Чжу, Руй (2020-02-10). «Инвертированные устройства догоняют». Nature Energy . 5 (2): 123–124. Bibcode : 2020NatEn...5..123Z. doi : 10.1038/s41560-020-0559-z. ISSN  2058-7546. S2CID  213535738.
  41. ^ Лю, Минчжэнь; Джонстон, Майкл Б.; Снайт, Генри Дж. (2013). «Эффективные планарные гетеропереходные перовскитные солнечные элементы методом осаждения из паровой фазы». Nature . 501 (7467): 395–398. Bibcode :2013Natur.501..395L. doi :10.1038/nature12509. PMID  24025775. S2CID  205235359.
  42. ^ Lotsch, BV (2014). «Новый свет на старую историю: перовскиты становятся солнечными». Angew. Chem. Int. Ed . 53 (3): 635–637. doi :10.1002/anie.201309368. PMID  24353055.
  43. ^ Сервис, Р. (2013). «Turning Up the Light» (Включая свет). Science . 342 (6160): 794–797. Bibcode : 2013Sci...342..794S. doi : 10.1126/science.342.6160.794. PMID  24233703.
  44. ^ Тиндалл, Каллум (2016-07-04). «Открытие в наномасштабе может повысить эффективность перовскитных солнечных элементов до 31% [sic]». Архивировано из оригинала 2016-07-07.
  45. ^ abcd Hodes, G. (2013). "Солнечные элементы на основе перовскита". Science . 342 (6156): 317–318. Bibcode :2013Sci...342..317H. doi :10.1126/science.1245473. PMID  24136955. S2CID  41656229.
  46. ^ Лю, Шухао; Ван, Лили; Линь, Вэй-Чун; Сучаритакул, Сукрит; Бурда, Клеменс; Гао, Сюань ПА (2016-12-14). «Визуализация длинных транспортных длин фотогенерированных носителей в ориентированных перовскитных пленках». Nano Letters . 16 (12): 7925–7929. arXiv : 1610.06165 . Bibcode : 2016NanoL..16.7925L. doi : 10.1021/acs.nanolett.6b04235. ISSN  1530-6984. PMID  27960525. S2CID  1695198.
  47. ^ Лай, Хей Мин (27 апреля 2022 г.). «Прямой синтез при комнатной температуре нанокристаллов перовскита α-CsPbI3 с высоким квантовым выходом фотолюминесценции: последствия для освещения и фотоэлектрических приложений». ACS Appl. Nano Mater . 5 (9): 12366–12373. doi : 10.1021/acsanm.2c00732 .
  48. ^ Лю, М.; Джонстон, МБ; Снайт, ХДж (2013). «Эффективные планарные гетеропереходные перовскитные солнечные элементы методом осаждения из паровой фазы». Nature . 501 (7467): 395–398. Bibcode :2013Natur.501..395L. doi :10.1038/nature12509. PMID  24025775. S2CID  205235359.
  49. ^ Дерень, П.Дж.; Беднаркевич А.; Гольднер, доктор философии; Гийо-Ноэль, О. (2008). «Лазерное воздействие на монокристалл LaAlO 3 :Nd 3+ ». Журнал прикладной физики . 103 (4): 043102–043102–8. Бибкод : 2008JAP...103d3102D. дои : 10.1063/1.2842399.
  50. ^ Уоллес, Джон (28 марта 2014 г.) Высокоэффективный фотоэлектрический материал на основе перовскита также является лазером. LaserFocusWorld
  51. ^ "Исследование: солнечные элементы на основе перовскита могут использоваться как лазеры". Rdmag.com. 2014-03-28 . Получено 2014-08-24 .
  52. ^ Стрэнкс, Сэмюэл Д.; Снайт, Генри Дж. (2015-05-01). «Металл-галогенидные перовскиты для фотоэлектрических и светоизлучающих устройств». Nature Nanotechnology . 10 (5): 391–402. Bibcode : 2015NatNa..10..391S. doi : 10.1038/nnano.2015.90. ISSN  1748-3387. PMID  25947963.
  53. ^ Ван, Хейонг; Косасих, Феликс Утама; Ю, Хунлин; Чжэн, Гуаньхаоцзе; Чжан, Цзянбинь; Позина, Галя; Лю, Ян; Бао, Чуньсюн; Ху, Чжанцзюнь; Лю, Сяньцзе; Кобера, Либор; Аббрент, Сабина; Брус, Иржи; Цзинь, Ичжэн; Фалман, Матс; Друг, Ричард Х.; Дукати, Катерина; Лю, Сяо-Ке; Гао, Фэн (декабрь 2020 г.). «Композитные тонкие пленки из молекул перовскита для эффективных и стабильных светодиодов». Природные коммуникации . 11 (1): 891. Бибкод : 2020NatCo..11..891W. doi : 10.1038/s41467-020-14747-6 . PMC 7021679. PMID  32060279 . 
  54. ^ Andaji-Garmaroudi, Zahra; Abdi-Jalebi, Mojtaba; Kosasih, Felix U.; Doherty, Tiarnan; Macpherson, Stuart; Bowman, Alan R.; Man, Gabriel J.; Cappel, Ute B.; Rensmo, Håkan; Ducati, Caterina; Friend, Richard H.; Stranks, Samuel D. (декабрь 2020 г.). «Выяснение и смягчение процессов деградации в перовскитных светоизлучающих диодах». Advanced Energy Materials . 10 (48): 2002676. Bibcode : 2020AdEnM..1002676A. doi : 10.1002/aenm.202002676. S2CID  228806435.
  55. ^ «Исследователи разрабатывают чернила для 3D-печати на основе перовскита, которые могут использоваться в устройствах OLED следующего поколения | OLED Info».
  56. ^ Jingshan Luo; et al. (26 сентября 2014 г.). «Фотолиз воды с эффективностью 12,3% с помощью фотоэлектрических элементов на основе перовскита и катализаторов, распространенных на Земле». Science . 345 (6204): 1593–1596. Bibcode :2014Sci...345.1593L. doi :10.1126/science.1258307. PMID  25258076. S2CID  24613846.
  57. ^ "Сбор водородного топлива с Солнца с использованием имеющихся на Земле материалов". Phys.org. 25 сентября 2014 г. Получено 26 сентября 2014 г.
  58. ^ Мошински, М (11 января 1997 г.). «Свойства нового сцинтиллятора LuAP:Ce». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях A. 385 ( 1): 123–131. Bibcode : 1997NIMPA.385..123M. doi : 10.1016/S0168-9002(96)00875-3.
  59. ^ Маддалена, Франческо; Тьяхьяна, Лилиана; Се, Аожэнь; Аррамель; Цзэн, Шувэнь; Ван, Хун; Коке, Филипп; Дроздовски, Виниций; Дюжарден, Кристоф; Данг, Куонг; Бировосуто, Мухаммад Дананг (февраль 2019 г.). «Неорганические, органические и перовскитные галогениды с нанотехнологиями для рентгеновских и γ-лучевых сцинтилляторов с высоким выходом света». Кристаллы . 9 (2): 88. doi : 10.3390/cryst9020088 . hdl : 10356/107027 .
  60. ^ Кишимото, С. (29 декабря 2008 г.). «Субнаносекундные рентгеновские измерения с временным разрешением с использованием органико-неорганического перовскитного сцинтиллятора». Appl. Phys. Lett . 93 (26): 261901. Bibcode : 2008ApPhL..93z1901K. doi : 10.1063/1.3059562.
  61. ^ Бировосуто, Мухаммад Дананг (16 ноября 2016 г.). "Рентгеновская сцинтилляция в кристаллах перовскита галогенида свинца". Sci. Rep . 6 : 37254. arXiv : 1611.05862 . Bibcode : 2016NatSR...637254B. doi : 10.1038/srep37254. PMC 5111063. PMID  27849019 . 
  62. ^ Чэнь, Куишуй (27 августа 2018 г.). «Полностью неорганические перовскитные нанокристаллические сцинтилляторы». Nature . 561 (7721): 88–93. Bibcode :2018Natur.561...88C. doi :10.1038/s41586-018-0451-1. PMID  30150772. S2CID  52096794.
  63. ^ Се, Аожэнь; Хеттиараччи, Чатуранга; Маддалена, Франческо; Витковский, Марцин Э.; Маковский, Михал; Дроздовский, Виниюш; Аррамель, Аррамель; Ви, Эндрю ТС; Спрингхэм, Стюарт Виктор; Выонг, Фанкуок; Ким, Хон Джу (24 июня 2020 г.). «Двумерный перовскитный сцинтиллятор, легированный литием, для обнаружения излучения в широком диапазоне». Коммуникационные материалы . 1 (1): 37. Бибкод : 2020CoMat...1...37X. дои : 10.1038/s43246-020-0038-x . hdl : 10356/164062 . ISSN  2662-4443.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки