【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鈣鈦礦手性材料，更具體的涉及一種雙手性雜化鈣鈦礦及其制備方法與應用。
技術介紹
1、手性有機無機雜化鈣鈦礦由于其固有的手性和各種獨特的性質，如圓二色性（cd）、圓偏振光致發光（cpl）、手性依賴的光電效應、手性誘導的自旋選擇性效應和手性聲子激活的自旋塞貝克效應等，在自旋電子性質上展現了巨大的發展潛力，廣泛被應用于圓偏振光探測器、圓偏振光光源、自旋發光二極管、自旋過濾器、鐵電體、非線性光學等領域。二維手性鈣鈦礦由于其優異的光電特性，如帶隙可調性、高載流子遷移率、高吸收系數和長載流子擴散常數等，以及對右旋和左旋偏振光的吸收不同，在圓偏振光探測方面有著廣闊的應用前景。
2、近年來，研究人員嘗試了多種策略來優化二維手性鈣鈦礦的結構和形貌，進一步提升其圓偏振光探測的性能。例如，在專利cn115124432?a中，通過混合不同比例的錫鉛無機成分來調節其帶隙，改善載流子傳輸，提高了(r-mba)2pb0.9sn0.1i4的響應速度；或者在專利cn115652406a?中，通過熔融法制備(s-npb)2pbbr4鈣鈦礦單晶，提高了材料的結晶性，并且展現出明顯的圓偏振光響應。
3、但是，目前已合成的二維手性鈣鈦礦材料的光響應度不對稱因子仍難以提升。因此，探索新的鈣鈦礦結構來實現更高性能的圓偏振光探測器，進一步推進鈣鈦礦圓偏振探測器實際應用于光電子學、量子信息科學、生物醫學等領域。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種雙手性雜化鈣鈦礦及其制備方法與應用，用以解決現
2、第一方面，本專利技術提供了一種雙手性雜化鈣鈦礦，包括：具有式a'xa''xmyxz的鈣鈦礦晶格；其中，a'a''表示兩種陽離子，其均選自r/s-3-氨基丁醇陽離子、r/s-甲基芐胺陽離子、r/s-4-碘丁基-2-胺陽離子；m表示一種或幾種金屬，其均選自ⅱa~ⅴa族的金屬元素；x表示一種陰離子，其選自鹵素離子、擬鹵素離子、硫族離子。
3、作為一種可能的實現方式，其化學式為(r-mba)(r-iba)pbi4，(r-mba)(s-iba)pbi4，(s-mba)(r-iba)pbi4，(s-mba)(s-iba)pbi4中的任意一種，單晶結構空間群均為p21；其中，mba表示α-甲基芐胺，iba表示4-碘丁基-2-胺。
4、作為一種可能的實現方式，其單晶在405?nm光照下具有光電響應；所述(s-mba)(s-iba)pbi4的響應度不對稱因子（gres）為0.71，所述(r-mba)(r-iba)pbi4的響應度不對稱因子為-0.65，所述(r-mba)(s-iba)pbi4的響應度不對稱因子為0.58，所述(s-mba)(r-iba)pbi4的響應度不對稱因子為-0.56。
5、第二方面，本專利技術提供了一種第一方面任一種可能的實現方式所述的雙手性雜化鈣鈦礦單晶的制備方法，包括以下步驟：將碘化鉛溶解于四氫呋喃中，加入手性有機銨鹽a和手性有機銨鹽b，使其完全溶解，得到前驅體溶液；將所述前驅體溶液于甲苯氛圍中靜置72~96h，得到粗產物；將所述粗產物用乙醚洗滌后烘干，得到所述雙手性雜化鈣鈦礦；其中，所述手性有機銨鹽a為r-甲基芐基碘化銨、s-甲基芐基碘化銨中的任意一種；所述手性有機銨鹽b為r-4-碘丁基-2-碘化銨、s-4-碘丁基-2-碘化銨中的任意一種。
6、作為一種可能的實現方式，所述手性有機銨鹽a和所述手性有機銨鹽b的物質的量之比為1:0.5~2；和/或，所述碘化鉛和所述兩種手性有機銨鹽之和的物質的量之比為1:1.5~2.5。
7、作為一種可能的實現方式，所述溶解為進行超聲操作；和/或，所述將碘化鉛溶解于四氫呋喃中，為將所述四氫呋喃緩慢加入所述碘化鉛中；和/或，所述烘干為在60℃的真空烘箱中干燥3h。
8、第三方面，本專利技術提供了一種第一方面任一種可能的實現方式所述的雙手性雜化鈣鈦礦或第二方面任一種可能的實現方式所述的制備方法制備得到的雙手性雜化鈣鈦礦在圓偏振光探測中的應用。
9、作為一種可能的實現方式，所述雙手性雜化鈣鈦礦應用于圓偏振光探測器中；所述圓偏振光探測器從上之下包括依次疊加的所述雙手性雜化鈣鈦礦、金電極、二氧化硅、硅。
10、第四方面，本專利技術提供了一種圓偏振光探測器，其包括第一方面任一種可能的實現方式所述的雙手性雜化鈣鈦礦或第二方面任一種可能的實現方式所述的制備方法制備得到的雙手性雜化鈣鈦礦。
11、本專利技術利用兩種不同的手性陽離子，為調控圓二色性、自旋電子選擇性提供了額外的自由度。并且，本專利技術以兩種不同的手性銨鹽為原料，開發了一種圓偏振光區分力更強，響應度不對稱因子更高的圓偏振光探測器。本專利技術提供的雙手性鈣鈦礦材料具有固有的手性和優異的自旋載流子選擇性，使其應用于圓偏振光電探測器時，在左旋和右旋圓偏振光照射下，呈現出明顯不同的光響應，產生了明顯的電流差異，體現了該材料區分左旋和右旋圓偏振光的突出圓偏振光檢測能力，其最大響應度不對稱因子達0.71。
12、本專利技術合成方法簡單，制備條件溫和，不需要高溫高壓，且制備得到的雙手性雜化鈣鈦礦具有很好的穩定性。
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1.一種雙手性雜化鈣鈦礦，其特征在于，具有式A'xA''xMyXz的鈣鈦礦晶格；
2.根據權利要求1所述的雙手性雜化鈣鈦礦，其特征在于，其化學式為(R-MBA)(R-IBA)PbI4，(R-MBA)(S-IBA)PbI4，(S-MBA)(R-IBA)PbI4，(S-MBA)(S-IBA)PbI4中的任意一種，單晶結構空間群均為P21；
3.根據權利要求2所述的雙手性雜化鈣鈦礦，其特征在于，其單晶在405?nm光照下具有光電響應；
4.一種權利要求1~3任一項所述的雙手性雜化鈣鈦礦單晶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述手性有機銨鹽A和所述手性有機銨鹽B的物質的量之比為1:0.5~2；
6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述溶解為進行超聲操作；
7.權利要求1~3任一項所述的雙手性雜化鈣鈦礦或權利要求4~6任一項所述的制備方法制備得到的雙手性雜化鈣鈦礦在圓偏振光探測中的應用。
8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述雙手性雜化鈣
9.一種圓偏振光探測器，其特征在于，包括權利要求1~3任一項所述的雙手性雜化鈣鈦礦或權利要求4~6任一項所述的制備方法制備得到的雙手性雜化鈣鈦礦。
...【技術特征摘要】
1.一種雙手性雜化鈣鈦礦，其特征在于，具有式a'xa''xmyxz的鈣鈦礦晶格；
2.根據權利要求1所述的雙手性雜化鈣鈦礦，其特征在于，其化學式為(r-mba)(r-iba)pbi4，(r-mba)(s-iba)pbi4，(s-mba)(r-iba)pbi4，(s-mba)(s-iba)pbi4中的任意一種，單晶結構空間群均為p21；
3.根據權利要求2所述的雙手性雜化鈣鈦礦，其特征在于，其單晶在405?nm光照下具有光電響應；
4.一種權利要求1~3任一項所述的雙手性雜化鈣鈦礦單晶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龍官奎，喬天嬌，吳雨辰，白俊力，王賀彬，
申請(專利權)人：南開大學，
類型：發明
國別省市：
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