Дендебера М. П. Електронні та екситонні стани в перовськіті CsPbBr3

Актуальність теми дослідження зумовлена унікальними властивостями галоїдних перовськітів, що роблять їх перспективними матеріалами для різних застосувань, таких як створення світлодіодів, фотовольтаїчних приладів, швидкісних сцинтиляційних детекторів. Розуміння енергетичної структури кристалу CsPbBr3, як модельного об’єкту галоїдних перовськітів дасть змогу покращити та розширити можливість їх використання. З цією метою було проведено комплекс спектрально-кінетичних досліджень люмінесцентних властивостей монокристалічного зразка CsPbBr3, частинок в кристалічній та полімерній матриці в температурному діапазоні 12-300 К. Отримані спектри та кінетики загасання люмінесценції дали змогу інтерпретувати смуги прикрайового випромінювання як прямі переходи вільного екситона та переходи з рашбівських мінімумів. Характерні дві смуги випромінювання монокристала CsPbBr3 трактуються як випромінювання вільного екситона та переходи з рашбівських мінімумів. Широка смуга люмінесценції пов’язується з випромінюванням на дефектах. Частинки CsPbBr3 в кристалічній матриці KBr демонструють подібність як з наночастинками (одна інтенсивна смуга люмінесценції за кімнатної температури) так і з монокристалами (розділення смуги люмінесценції на дві за температури рідкого азоту, наявність широкої низько енергетичної смуги). Аналіз температурних залежностей дав змогу припустити наявність прямих та рашбівських екситонів в ансамблі наночастинок. Інтенсивне свічення та короткі часи загасання люмінесценції композитного зразка на основі полістиролу з вкрапленням наночастинок CsPbBr3 за температури рідкого азоту демонструють його перспективу в якості швидкісного сцинтилятора для позитрон-емісійної томографії.