钙钛矿中的畴形成
1. 引言
钙钛矿材料因其独特的光电性能,在光伏、发光二极管(LED)、激光器等领域有着广泛的应用前景。畴(domains)是指在多晶或单晶材料中,由于自发极化或其它有序排列而形成的微观区域。在钙钛矿材料中,畴的形成对材料的物理和化学性质有着显著影响。本文将详细介绍钙钛矿材料中畴的形成机制、影响因素、以及如何使用DISCUS程序进行模拟和分析。
2. 钙钛矿材料的基本性质和结构特点
钙钛矿材料通常具有ABX₃型结构,其中A位通常是有机阳离子或碱金属,B位是过渡金属阳离子,X位是卤素阴离子。典型的钙钛矿材料包括甲胺铅碘(CH₃NH₃PbI₃)和甲脒铅碘(HC(NH₂)₂PbI₃)。钙钛矿材料的结构特点如下:
- 立方结构 :在高温下,钙钛矿材料通常呈现立方结构(Pm-3m),具有高对称性。
- 畸变结构 :在较低温度下,钙钛矿材料可能发生结构畸变,形成四方、正交或菱方结构。
- 极化特性 :某些钙钛矿材料具有铁电性,能够在一定条件下自发极化,形成畴结构。
材料 | 空间群 | 晶格常数(Å) | 温度范围(K) |
---|---|---|---|
CH₃NH₃PbI₃ | Pm-3m | 6.30 |