В случае наиболее важного соединения этого класса, метиламмоний-иодида свинца CH3NH3PbI3 (обычно сокращенно MAPI), который также изучался здесь, молекулярные катионы представляют собой катионы метиламмония, а анионы – иодид-анионы. Хотя только в 2019 году появилось более 4000 публикаций по галогенидным перовскитам, полностью понять их структуру пока не удалось. В случае MAPI это было связано, среди прочего, с тем, что они производятся в виде поликристаллических пленок при повышенной температуре, и предполагалось, что двойникование происходит при их охлаждении до комнатной температуры.
Образование двойников сложное и может существенно изменить свойства материала.
Поэтому интересно изучить этот процесс более внимательно. «Теперь мы кристаллизовали MAPI при комнатной температуре и проанализировали кристаллы, образовавшиеся таким образом, с помощью камеры Лауэ Falcon на BER II», – говорит д-р. Иоахим Бретерниц, HZB.
Вместе со своими коллегами проф. Сьюзан Шорр и доктор.
Майкл Товар, он смог определить из данных, что кристаллы, выращенные при комнатной температуре, также образуют двойники. Это дает новое представление о процессе кристаллизации и роста MAPI. «Наши результаты показывают, что ядра кристаллизации имеют более высокую симметрию, чем массивные кристаллы», – объясняет Бретерниц.
Благодаря этому можно специально оптимизировать синтез технологически важных тонких пленок.
Источник нейтронов BER II предоставил нейтроны для исследований до запланированного отключения в декабре 2019 года. «Это был один из наших последних экспериментов в FALCON над BER II, и я надеюсь, что мы смогли внести полезный вклад до самого конца», – говорит Бретерниц.