研究人员揭示了 Dion-Jacobson 二维钙钛矿的稳定性起源

阴阳理论是一种古老的中国哲学，其中阴阳力量相互依存、相互对立以达到平衡。

最近，受这一古老理论的启发，中国科学院大连化学物理研究所郭欣研究员、李灿研究员领导的研究团队揭示了Dion-Jacobson（DJ）相二维钙钛矿材料稳定性的起源。

他们的研究成果发表在焦耳。

DJ 2D 钙钛矿，一类有机-无机杂化材料材料已广泛应用于各种光电应用。

与传统三维钙钛矿本身稳定性较低相比，包括Ruddlesden-Popper (RP) 相和 DJ 相在内的二维钙钛矿由于其增强的稳定性而更具吸引力，尤其是基于有机二铵阳离子和无机碘化铅八面体的 DJ 二维钙钛矿，其具有更高的比 RP 的更多。

然而，部分 DJ 2D 钙钛矿并不十分坚固，甚至比 RP 2D 钙钛矿更容易降解，这引发了人们对其稳定性的争议。这些相互矛盾的研究结果促使科学家们更清楚地阐明含有不同二铵阳离子的 DJ 2D 钙钛矿的稳定性机制。

在这项研究中，研究人员证明了 DJ 2D 钙钛矿的稳定性取决于有机二铵阳离子的刚性，这可以诱导有机和无机成分的相互适应，以稳定 2D 结构。具体而言，中等阳离子刚性允许有机二铵和无机八面体相互适应，调节其几何形状，以达到稳定状态。

该机制可以为那些想要通过调整来有意识地操纵 DJ 2D 钙钛矿稳定性的研究人员提供指导刚性。

“类似于阴阳理论中的两方，DJ 2D 钙钛矿中的有机阳离子和无机八面体以交替的方式相互连接当两个部分都能调整其几何形状以相互适应时，是理想的，”郭教授说。“这样，具有中等刚性的有机阳离子将在相互配位过程中发挥关键作用，因为它们具有一定的自由度来调节几何形状，而无机部分也可以相应地改变其结构。”