Untersuchung von in Wasser gelösten pseudohaliden Seltenen Erden Doppelperowskit-Ferroelectrics zur Röntgendetektion mit hoher Sensitivität

Zusammenfassung Dreidimensionale (3D) pseudohalide Seltene Erden Doppelperowskite (PREDPs) haben aufgrund ihrer vielseitigen physikalischen Eigenschaften, einschließlich Ferroelectricity, Ferroelasticity, großer piezoelektrischer Antworten und zirkular polarisierten Lumineszenz, erhebliche Aufmerksamkeit erregt. Ihr Potenzial für die Röntgendetektion bleibt jedoch unerforscht, und die niedrige Curietemperatur ( T C ) schränkt das Leistungsfenster für PREDP-Ferroelectrics ein. Hier wurden durch Anwendung chemischer Regulierungstrategien, die Halogenersatz am organischen Kation und Rb/Cs-Austausch zum PREDP ( R )‐M3HQ 2 RbEu(NO 3 ) 6 ( R )‐M3HQ=( R )‐N‐methyl‐3‐hydroxylquinuclidinium mit einer niedrigen T C von 285 K umfassen, erfolgreich ein neuartiges 3D PREDP-Ferroelectric ( R )‐CM3HQ 2 CsEu(NO 3 ) 6 ( R )‐CM3HQ=( R )‐N‐chloromethyl‐3‐hydroxylquinuclidinium synthetisiert, dessen T C 344 K erreicht. Noch wichtiger ist, dass eine solche Strategie ( R )‐CM3HQ 2 CsEu(NO 3 ) 6 bemerkenswerte Röntgendetektionseigenschaften verlieh. Zentimeter große ( R )‐CM3HQ 2 CsEu(NO 3 ) 6 Einkristalle, die aus wässrigen Lösungen hergestellt wurden, zeigten eine Sensitivität von 1307 μC Gy air −1 cm −2 und eine niedrige nachweisbare Dosisrate von 152 nGy air s −1 , die höchste Sensitivität, die für hybride Doppelperowskit-Ferroelectric-Detektoren berichtet wurde. Diese Arbeit positioniert PREDPs als vielversprechende Kandidaten für die nächste Generation umweltfreundlicher optoelektronischer Materialien und bietet auch erhebliche Einblicke in die Wechselwirkung zwischen Struktur, Zusammensetzung und Funktionalität in ferroelectric Materialien.