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이온 교환을 통한 금속 할로겐화물 페로브스카이트의 용이한 화학적 변환은 빠른 이온 이동을 가능하게 하는 "부드러운" 결정 격자 때문인 것으로 여겨져 왔습니다. 이러한 과정에 대한 동역학 연구는 이온 이동 역학에 대한 메커니즘적 통찰을 제공할 수 있습니다. 본 연구에서는 에피택셜 기판 위에 정렬된 세슘 납 브롬화물(CsPbBr3) 페로브스카이트 단결정 나노와이어를 플랫폼으로 사용하여, CsPbBr3 나노와이어 상단에 CsPbCl3, MAPbI3 또는 MAPbBr3 마이크로플레이트를 적층하여 제작한 이종구조에서 공간 분해 광발광(photoluminescence) 측정을 통해 양이온 또는 음이온 상호확산 동역학을 시각화하고 조사합니다. 시간 의존적 공초점 광발광 현미경 및 에너지 분산형 X선 분광법을 통해 고체 상태 음이온 상호확산이 용이하게 일어나 CsPbBr3-3 xCl3 x ( x = 0-1) 나노와이어를 따라 할로겐화물 농도 구배가 형성됨을 확인했습니다. Fick의 법칙을 사용한 이러한 조성 프로파일의 정량적 분석을 통해 온도 의존적 연구로부터 염화물-브롬화물 쌍의 상호확산 계수 및 0.44 ± 0.02 eV의 이온 확산 활성화 에너지를 최초로 도출할 수 있었습니다. 대조적으로, 요오드화물-브롬화물 상호확산은 제한적이었으며, 이는 CsPb(Br,I)3 혼합 합금의 복잡한 상 거동 때문인 것으로 보입니다. 비교적 이동성이 높은 음이온과 달리, MAPbBr3/CsPbBr3 접합부를 가로지르는 A-site 양이온 상호확산은 실온에서 거의 관찰되지 않았습니다. 본 연구 결과는 고체 상태 이온 이동의 동역학을 조사하는 일반적인 방법을 제시하며, 얻어진 이온 확산에 대한 통찰은 기초 연구 및 기술 응용을 위한 새로운 특성으로 이어질 수 있는 페로브스카이트 이종구조의 합리적 설계를 위한 지침을 제공할 수 있습니다.
Pan et al. (Sat,)은 이 문제를 연구했습니다.