Angew：扭曲的锡-氯化钙钛矿单晶异质结构

与手动逐层堆叠相比，自组成为异质结构提供了更简单的合成路径，然而在块体固体中控制层间扭曲角仍是一个重大挑战。

牛津大学Clarendon Laboratory – Marina R. Filip和斯坦福大学Hernanala I. Karunadasa等人报道了两种新的单晶异质结构：(Sn₂Cl₂)(CYS)₂SnCl₄（CYS = ⁺NH₃(CH₂)₂S⁻，Sn_CYS）和 (Sn₂Cl₂)(SeCYS)₂SnCl₄（SeCYS = ⁺NH₃(CH₂)₂Se⁻，Sn_SeCYS），它们在溶液中合成，具有交替的钙钛矿层和共生层。值得注意的是，与最近报道的铅类似物 (Pb₂Cl₂)(CYS)₂PbCl₄（Pb_CYS）相比，锡异质结构在钙钛矿层与共生层之间出现了扭曲。我们将这一扭曲归因于锡中心的局部畸变，这改变了界面晶格匹配的要求。电子能带结构计算表明，Sn_CYS 和 Pb_CYS 中钙钛矿与共生层能带的能量差异源于结构差异而非组成差异。Sn_CYS 的结构各向异性也反映在其较大的面内光致发光线性各向异性比上。界面应变进一步导致铅在锡异质结构的钙钛矿层和共生层中的差异掺杂，从而引起光吸收边的红移。

因此，我们认为可利用局部结构畸变来调控块体异质结构中的扭曲角和界面应变，为调节块体量子阱电子结构的能带对齐提供新的手段。

研究亮点：

1. 首次在自组装块体钙钛矿异质结构中实现可控层间扭曲，通过锡的5s²孤对电子诱导结构畸变，改变了界面匹配方式。

2. 发现巨大的面内光学各向异性，锡基异质结构的光致发光线性各向异性比高达9.5，为偏振光器件提供新材料平台。

3. 通过界面应变调控能带结构，实现铅在钙钛矿层与共生层中的选择性掺杂，从而调节光吸收边位置，拓展能带工程手段。

J. L. Cleron, C.-Yi Chen, F. Pan, S. Saha, F. P. Marlton, R. M. Stolz, J. Li, J. A. Dionne, F. Liu, M. R. Filip, H. I. Karunadasa, Angew. Chem. Int. Ed.. 2025, e20140.

https://doi.org/10.1002/anie.202520140

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。