Nat。Commun。通过Rashba能带分裂操纵二维DionJacobson杂化钙钛矿中的热载流子冷却动力学

　　第一作者：Jun Yin, Rounak Naphade, Partha Maity
　　通讯作者：Jean-Luc Brédas, Osman M. Bakr, Omar F. Mohammed
　　通讯单位：阿卜杜拉国王科技大学, 亚利桑那大学
　　钙钛矿材料的热载流子冷却过程通常由单个抛物线带模型描述，该模型包括载流子-声子散射、热声子瓶颈和俄歇加热的影响。然而，对于自旋简并抛物线带分裂成两个自旋极化带的冷却过程，即 Rashba 带分裂效应，我们知之甚少（如果有的话）。最近，阿卜杜拉国王科技大学Osman M. Bakr和Omar F. Mohammed,以及亚利桑那大学Jean-Luc Brédas在国际知名期刊＂Nature Communications＂发表题为＂Manipulation of hot carrier cooling dynamics in two-dimensional Dion–Jacobson hybrid perovskites via Rashba band splitting＂的研究论文。他们研究了二维 Dion-Jacobson 杂化钙钛矿的两种略有不同成分的热载体冷却过程，即 (3AMP)PbI4 和 (4AMP)PbI4（3AMP = 3-（氨甲基）哌啶鎓；4AMP = 4- （氨甲基）哌啶鎓），结合超快瞬态吸收光谱和第一性原理计算。在 (4AMP)PbI4 中，在 Rashba 带分裂时，热电子的自旋相关散射负责以更长的延迟加速热载流子冷却。重要的是，(4AMP)PbI4 的热载流子冷却可以通过操纵热载流子的自旋状态来扩展。他们的研究结果提出了一种延长混合钙钛矿中热载流子冷却时间的新方法，这有利于进一步提高基于热载流子的光电和自旋电子器件的性能。
　　图1：二维Dion-Jacobson钙钛矿的晶体结构、电子带和 PL 光谱
　　图2：二维Dion-Jacobson钙钛矿的热载流子冷却动力学
　　图3：二维Dion-Jacobson钙钛矿中的动力学和带内弛豫
　　图4：二维Dion-Jacobson钙钛矿的自旋选择性热载流子弛豫
　　原文链接：
　　https://www.nature.com/articles/s41467-021-24258-7
　　论文主要通讯作者主页：
　　https://www.kaust.edu.sa/en/study/faculty/omar-f-mohammed

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