Angew：扭曲的錫-氯化鈣鈦礦單晶異質結構

與手動逐層堆疊相比，自組成為異質結構提供了更簡單的合成路徑，然而在塊體固體中控制層間扭曲角仍是一個重大挑戰。

牛津大學Clarendon Laboratory – Marina R. Filip和斯坦福大學Hernanala I. Karunadasa等人報道了兩種新的單晶異質結構：(Sn?Cl?)(CYS)?SnCl?（CYS = ?NH?(CH?)?S?，Sn_CYS）和 (Sn?Cl?)(SeCYS)?SnCl?（SeCYS = ?NH?(CH?)?Se?，Sn_SeCYS），它們在溶液中合成，具有交替的鈣鈦礦層和共生層。值得注意的是，與最近報道的鉛類似物 (Pb?Cl?)(CYS)?PbCl?（Pb_CYS）相比，錫異質結構在鈣鈦礦層與共生層之間出現了扭曲。我們將這一扭曲歸因于錫中心的局部畸變，這改變了界面晶格匹配的要求。電子能帶結構計算表明，Sn_CYS 和 Pb_CYS 中鈣鈦礦與共生層能帶的能量差異源于結構差異而非組成差異。Sn_CYS 的結構各向異性也反映在其較大的面內光致發光線性各向異性比上。界面應變進一步導致鉛在錫異質結構的鈣鈦礦層和共生層中的差異摻雜，從而引起光吸收邊的紅移。

因此，我們認為可利用局部結構畸變來調控塊體異質結構中的扭曲角和界面應變，為調節塊體量子阱電子結構的能帶對齊提供新的手段。

研究亮點：

1. 首次在自組裝塊體鈣鈦礦異質結構中實現可控層間扭曲，通過錫的5s2孤對電子誘導結構畸變，改變了界面匹配方式。

2. 發現巨大的面內光學各向異性，錫基異質結構的光致發光線性各向異性比高達9.5，為偏振光器件提供新材料平臺。

3. 通過界面應變調控能帶結構，實現鉛在鈣鈦礦層與共生層中的選擇性摻雜，從而調節光吸收邊位置，拓展能帶工程手段。

J. L. Cleron, C.-Yi Chen, F. Pan, S. Saha, F. P. Marlton, R. M. Stolz, J. Li, J. A. Dionne, F. Liu, M. R. Filip, H. I. Karunadasa, Angew. Chem. Int. Ed.. 2025, e20140.

https://doi.org/10.1002/anie.202520140

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