高压下非铅双钙钛矿Cs2TeCl6的结构和光学性质

摘要

无毒环保且稳定的非铅双钙钛矿材料因具有和铅基钙钛矿相似的三维结构,被认为是铅基钙钛矿材料最有前景的替代品之一.本文采用溶液法制备了一种新型非铅双钙钛矿材料Cs2TeCl6,利用金刚石对顶砧高压装置和高压原位同步辐射X射线衍射、紫外-可见吸收光谱技术,对其在高压下的晶体结构、光学带隙和电子结构演化进行了深入研究.研究表明,在实验压力范围(0—50.0 GPa)内Cs2TeCl6晶体结构并未发生改变,始终保持Fm-3m的结构对称性,表明该样品具有良好的稳定性;Cs2TeCl6的体积随压力的增加曲线变化比较平滑,通过三阶Birch-Mumaghan状态方程得到了体弹模量B0=(18.77±2.88)GPa;Cs2TeCl6为间接带隙半导体,在0—20.0 GPa范围内其光学带隙随着压力的增大逐渐减小,这与高压下八面体[TeCl6]2–的收缩相关.完全卸压后,Cs2TeCl6恢复到加压前的初始状态.研究结果为深入理解此类材料的晶体结构和光学性质提供科学依据,并为调控其晶格结构、光学带隙及电子结构提供思路.