【摘 要】
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近年来，二维钙钛矿材料由于其在低尺度下展现出的独特物理化学性质得到了广泛的关注，被认为是一种具有极大前景的二维材料.到目前为止，二维钙钛矿材料的研究仅仅局限于二维有机-无机杂化铅基钙钛矿材料，尽管这些材料也具有很多独特的物理化学性能，但是困扰钙钛矿材料的毒性和不稳定性的问题依然存在.另外，目前二维钙钛矿材料的制备手段主要是溶液法和机械剥离，而上述制备方法在产业化应用上也面临着巨大瓶颈，如尺寸小，产
【机 构】
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复旦大学材料科学系,上海200433
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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近年来，二维钙钛矿材料由于其在低尺度下展现出的独特物理化学性质得到了广泛的关注，被认为是一种具有极大前景的二维材料.到目前为止，二维钙钛矿材料的研究仅仅局限于二维有机-无机杂化铅基钙钛矿材料，尽管这些材料也具有很多独特的物理化学性能，但是困扰钙钛矿材料的毒性和不稳定性的问题依然存在.另外，目前二维钙钛矿材料的制备手段主要是溶液法和机械剥离，而上述制备方法在产业化应用上也面临着巨大瓶颈，如尺寸小，产量低等.本工作首次提出运用化学气相沉积(CVD)的方法制备少层的二维全无机无铅钙钛矿(Cs3Bi2I9).该材料表现出与二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)的相似的结构，且制备出的二维钙钛矿最薄的仅为2.2 nm(两个原子层).Cs3Bi2I9二维薄膜表现出优于块体材料的光学吸收系数.由于结构不对称性及较弱的层间电子耦合，奇数层的二维Cs3Bi2I9材料呈现出特有的光学二次谐波.奇数层的二维Cs3Bi2I9的对称性破坏使得Cs3Bi2I9拥有了能谷自由度.而近年来利用能谷自由度作为信息载体的谷电子学吸引了科研工作者的广泛关注.本工作进一步探索了二维奇数层Cs3Bi2I9的谷极化现象，其不仅表现出了与二维TMDCs可比拟的谷极化值，且由于其良好的层间量子相干性，本工作在多层材料中(比如十一层)仍然发现了相当可观的谷极化值随奇偶层数振荡.这与TMDCs材料的性质完全不同(如MoS2只能在单层样品中检测到其谷极化的现象)，充分说明二维Cs3Bi2I9在谷电子学器件的应用领域有着十分乐观的前景.本工作为二维Cs3Bi2I9在谷电子学中的应用奠定了坚实的理论和实验基础.
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