近日,信息科学技术学院电子工程系2018级本科生张阳奕同学以第一作者在Advanced Optical Materials (AOM)期刊发表论文 “Alleviation of π-π* Transition Enabling Enhanced Luminescence in Emerging TpyInClx (x=3, 5) Perovskite Single Crystals”。AOM是Wiley出版社在光电子学领域的权威期刊(IF=9.926)。张阳奕为论文第一作者,范建东研究员和李闻哲副研究员为共同通讯作者,暨南大学为论文唯一署名单位。
金属卤素钙钛矿材料凭借其优异的半导体特性在太阳电池、发光、光探测等领域引起了广泛关注。然而,传统铅基钙钛矿的毒性问题阻碍了其商业化进程,特别是在发光和显示等领域。本论文设计并制备了全新无铅铟基(In3+)钙钛矿单晶材料TpyInCl3、TpyInCl5,提出了一种通过维度工程改变A位有机分子与B位卤素八面体的键合方式,调控激子复合路径,实现发光波长可控(465/575nm)的高量子效率超快发射方法。同时借助电子结构理论进一步阐述其电子跃迁及复合机制,该工作为制备环境友好型钙钛矿光电和光伏器件提供了新的思路。
(TpyInClX单晶的发光机制)
此外,张阳奕同学以第一作者在The Journal of Physical Chemistry C (JPCC)期刊发表论文“Multiple Electronic Transition-Induced Anomalous Broadband Absorption in a New Class of [Ni-Tpy2]Based Lead-Free Perovskite Single Crystals”。JPCC是美国化学学会(ACS)在材料物理化学领域的国际知名期刊(IF=4.126)。张阳奕为论文第一作者,范建东研究员和李闻哲副研究员为共同通讯作者,暨南大学为论文唯一署名单位。
维度调控被认为是改善钙钛矿单晶稳定性与光物理特性的有效手段之一,该项工作通过原位引入新型[Ni-Tpy2]3+/2+金属配合物取代A位阳离子,制备出一系列具有异常超宽带光吸收特性(200~1200nm)的非铅低维钙钛矿单晶。通过密度泛函理论(DFT)计算和配体场理论阐明了A位配合物和B位金属卤素八面体间的多种电子跃迁模式,为设计具有宽带吸收特性的多功能钙钛矿材料提供了一种新范式。
([Ni-Tpy2]3+/2+结构畸变与能带演变示意图)
张阳奕从大二加入实验室,指导老师为范建东研究员和李闻哲副研究员,期间主要从事第一性原理密度泛函(DFT)计算,新型钙钛矿材料的合成和表征以及相关光电器件的制备。目前以第一作者身份已发表A1类SCI论文2篇(影响因子均>4);申请国家专利3项,其中1项已获得授权;曾获第十六届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛特等奖,2020年广东省大学生电子设计竞赛二等奖,2020年暨南大学信息科学技术学院“吴渔夫学术科技创新竞赛”一等奖。
目前,张阳奕同学已推免至南方科技大学深港微电子学院攻读硕士学位。