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Network Covalent Solids02:18

Network Covalent Solids

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Network covalent solids contain a three-dimensional network of covalently bonded atoms as found in the crystal structures of nonmetals like diamond, graphite, silicon, and some covalent compounds, such as silicon dioxide (sand) and silicon carbide (carborundum, the abrasive on sandpaper). Many minerals have networks of covalent bonds.
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...
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Diseño de alta entropía para la perovskita halogenada 2D

Yan Song1, Shun Lan1, Bingbing Yang1,2

  • 1State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, PR China.

Journal of the American Chemical Society
|July 9, 2024
PubMed
Resumen

El diseño de alta entropía en perovskitas híbridas mejora la estabilidad y simplifica la síntesis. Este enfoque produce materiales sintonizables de emisión de banda ancha con una mejor resistencia a la humedad para la optoelectrónica.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • Química del estado sólido
  • Nanotecnología

Sus antecedentes:

  • Las perovskitas halogenadas híbridas ofrecen propiedades optoelectrónicas sintonizables, pero sufren de inestabilidad y toxicidad por plomo.
  • Las aplicaciones prácticas se ven obstaculizadas por la sensibilidad a la humedad, el contenido de plomo y la fabricación compleja.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar un método fácil para sintetizar perovskitas híbridas estables a la humedad.
  • Investigar el impacto de la entropía de configuración en la estabilización de fase y las propiedades de la perovskita.
  • Abordar los cuellos de botella de la inestabilidad y el procesamiento complejo en materiales híbridos de perovskita.

Principales métodos:

  • Diseño de entropía de configuración simultánea en los sitios A, B y X en perovskitas híbridas bidimensionales (CHA) 2PbBr4.
  • Proceso de cristalización facilitado en condiciones suaves.
  • Evaluación de la estabilidad del material en agua desionizada y caracterización de las propiedades optoelectrónicas.

Principales resultados:

  • El efecto de alta entropía estabiliza la fase híbrida de perovskita y simplifica la cristalización.
  • Las perovskitas 2D de alta entropía sintetizadas exhiben brechas de banda ajustables, emisión de banda ancha y largas vidas de portador.
  • Los cristales de alta entropía demostraron una estabilidad de humedad significativamente mejorada en comparación con el material prístino.

Conclusiones:

  • El diseño de entropía de configuración ofrece una ruta fácil a las perovskitas híbridas estables a la humedad.
  • Este enfoque acelera el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos y de emisión de luz.
  • Los hallazgos facilitan la comercialización de perovskitas halogenadas que contienen plomo.