Interacción Electrón-Fonón en SnCl dopado con Te: Termometría Óptica de Doble Parámetro (100-400 K)
Autores: Geng, Ting; Qin, Yuhan; Chen, Zhuo; Sun, Yuhan; Zhang, Ao; Lu, Mengyuan; Lu, Mengzhen; Zhou, Siying; Li, Yongguang; Xiao, Guanjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Interacción Electrón-Fonón en SnCl dopado con Te: Termometría Óptica de Doble Parámetro (100-400 K)
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Sin plomo
Variantes de perovskita
Mecanismo de luminescencia
Dopado con Te
Ajuste óptico
Ingeniería térmica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Las variantes de perovskita libres de plomo han surgido como candidatos prometedores debido a su emisión de excitones auto-trapados. Sin embargo, en los sistemas ASnX, la fácil oxidación de Sn(II) a Sn(IV) produce derivados ordenados por vacantes ASnCl. Paradójicamente, a pesar de poseer un bandgap directo, estas variantes exhiben una fotoluminiscencia (PL) disminuida. Por lo tanto, la ingeniería de dopaje se vuelve esencial para el ajuste óptico preciso de los materiales ASnX. En este trabajo, a través de cálculos de primeros principios integrados y análisis espectroscópico, elucidamos el mecanismo de luminescencia en perovskitas libres de plomo (NH)SnCl dopadas con Te. La teoría del funcional de densidad, los patrones de difracción de rayos X (XRD) y la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) confirman la sustitución de Te en los sitios de Sn a través de potenciales químicos favorables. Las interrogaciones espectrales, incluyendo perfiles de absorción y emisión, revelan que la intensa emisión se origina de la recombinación triplete STE (P S) de los centros de Te. Los espectros de PL dependientes de la temperatura demuestran además un fuerte acoplamiento electrón-fonón que induce distorsiones que rompen la simetría para estabilizar los STE. Los cálculos complementarios de la estructura de bandas electrónicas y de orbitales moleculares desvelan la vía fotofísica subyacente. Aprovechando estas distintas respuestas térmicas de la intensidad de PL y la posición del pico, 0.5%Te:(NH)SnCl emerge como un candidato altamente prometedor para termometría óptica de doble parámetro sin contacto en un rango ultra amplio (100-400 K). Este trabajo proporciona conocimientos fundamentales sobre la dinámica de excitones y la ingeniería térmica de propiedades ópticas en este sistema de materiales, estableciendo su significativo potencial para aplicaciones avanzadas de detección de temperatura.
Descripción
Las variantes de perovskita libres de plomo han surgido como candidatos prometedores debido a su emisión de excitones auto-trapados. Sin embargo, en los sistemas ASnX, la fácil oxidación de Sn(II) a Sn(IV) produce derivados ordenados por vacantes ASnCl. Paradójicamente, a pesar de poseer un bandgap directo, estas variantes exhiben una fotoluminiscencia (PL) disminuida. Por lo tanto, la ingeniería de dopaje se vuelve esencial para el ajuste óptico preciso de los materiales ASnX. En este trabajo, a través de cálculos de primeros principios integrados y análisis espectroscópico, elucidamos el mecanismo de luminescencia en perovskitas libres de plomo (NH)SnCl dopadas con Te. La teoría del funcional de densidad, los patrones de difracción de rayos X (XRD) y la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) confirman la sustitución de Te en los sitios de Sn a través de potenciales químicos favorables. Las interrogaciones espectrales, incluyendo perfiles de absorción y emisión, revelan que la intensa emisión se origina de la recombinación triplete STE (P S) de los centros de Te. Los espectros de PL dependientes de la temperatura demuestran además un fuerte acoplamiento electrón-fonón que induce distorsiones que rompen la simetría para estabilizar los STE. Los cálculos complementarios de la estructura de bandas electrónicas y de orbitales moleculares desvelan la vía fotofísica subyacente. Aprovechando estas distintas respuestas térmicas de la intensidad de PL y la posición del pico, 0.5%Te:(NH)SnCl emerge como un candidato altamente prometedor para termometría óptica de doble parámetro sin contacto en un rango ultra amplio (100-400 K). Este trabajo proporciona conocimientos fundamentales sobre la dinámica de excitones y la ingeniería térmica de propiedades ópticas en este sistema de materiales, estableciendo su significativo potencial para aplicaciones avanzadas de detección de temperatura.