Ułatwienia dostępu

  • Skalowanie treści 100%
  • Czcionka 100%
  • Wysokość linii 100%
  • Odstęp liter 100%

Teoretyczne i eksperymentalne modelowanie perowskitów na bazie Bi/Sb do zastosowań w optoelektronice

Nr projektu: 2021/43/B/ST5/01172

Kierownik: Anna Gągor

W ramach tego projektu badawczego zostaną opracowane nowe perowskitowe ogniwa słonecznych przy użyciu mniej toksycznych i bardziej stabilnych materiałów opartych na elementach Bi i Sb. Przeprowadzimy teoretyczną analizę symulacyjną na materiałach perowskitowych Bi / Sb, które będą wspierać pracę eksperymentalną. Nasze badania ułatwią opracowanie bardziej wydajnych i stabilnych paneli słonecznych w najbliższej przyszłości.

Ferroelastyczne i luminescencyjne hybrydowe podwójne perowskity bizmutowe o niskiej wymiarowości

Chemistry of Materials 37 (2025) 7125

Zespół prof. Anny Gągor prowadzi badania nad nową klasą przyjaznych środowisku hybrydowych podwójnych perowskitów opartych na jonach bizmutu(III), rozważanych jako alternatywa dla powszechnie stosowanych materiałów ołowiowych. W ramach tych prac otrzymano i szczegółowo scharakteryzowano nowy związek (Pip)₂[KBiBr₆]. Przeprowadzone badania wykazały, że materiał ten w unikalny sposób łączy właściwości strukturalne, ferroelastyczne oraz optyczne.

Struktura krystaliczna związku składa się z jednowymiarowych nieorganicznych kolumn zbudowanych z oktaedrów BiBr₆ oraz piramid KBr₆ rozdzielonych organicznymi kationami piperydyniowymi. W pobliżu tempertury pokojowej zachodzi odwracalne przejście fazowe typu porządek-nieporządek prowadzące do obniżenia symetrii kryształu i powstania przełączalnych domen ferroelastycznych. Mechanizm tej przemiany jest związany ze stopniowym porządkowaniem cząsteczek Pip oraz tworzeniem wiązań wodorowych na granicy fazy organicznej i nieorganicznej, co potwierdzono w badaniach strukturalnych, dielektrycznych i kalorymetrycznych.

Nowy materiał wykazuje również nietypowe właściwości luminescencyjne obejmujące wysokoenergetyczną emisją ekscytonową oraz charakterystyczną luminescencję związaną z jonami Bi³⁺. Obliczenia DFT potwierdziły, że transport elektronów i dziur ma w tym układzie w dużej mierze charakter lokalny. Osiągnięcie to otwiera nowe perspektywy projektowania niskowymiarowych materiałów funkcyjnych łączących własności ferroiczne i optoelektroniczne.