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Influence of Organic Cations on the Crystal and Electronic Structures of Two-dimensional Lead Iodide Perovskites

Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2023年第3期38卷 496-504页

作者：杜定谨甘小燕 LU Shun ZHENG Wei GUO Liling LIU Hanxing School of Materials Science and Engineering Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China International School of Materials Science and Engineering Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China

The crystal structures and electronic structures(including band gap,project density of states,partial charge density,effective mass and electron localization function)of the 2D lead iodide perovskites hybrids with different organic spacer cations of 4-fluorophenylethanaminium(4f-pea^(+)),ethanolamine(EA^(+)),thienylethylamine(TEA^(+))were investigated using first-principles *** was found the higher dipole moment,the stronger the hydrogen bonding between the organic amino and iodide in the inorganic layer,and the larger the[PbI_(6)]^(4-)octahedral distortions in these crystal *** quantifying the degree of the distortions using OctaDist software showed that the distortion of adjacent[PbI_(6)]^(4-)octahedra had a decisive effect on the band ***,the greater deviation of Pb-I-Pb bond angles from 180°,together with the larger distortion of multiple[PbI_(6)]^(4-)octahedron resulted in a wider band gap,which was verified by calculated band gap using different DfT *** results outlined the relationships of hydrogen bonding,ocathedra distortion and band structure in 2D perovskites,highlighting the importance of the cations on the structural tuning and optoelectronic properties.

关键词： 2D perovskites density functional theory(DfT) octahedral distortion 4f-pea EA TEA

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