Les pérovskites aux halogénures doubles se sont révélés être un matériau optoélectronique et photovoltaïque prometteur et respectueux de l'environnement, présentant une stabilité thermodynamique inhérente, haute tolérance aux défauts et bandes interdites appropriées. Cependant, aucun matériau ferroélectrique à base de pérovskites doubles aux halogénures n'a été découvert jusqu'à présent.

Dans une étude publiée dans Angewandte Chemie Édition Internationale , un groupe de recherche dirigé par le professeur Luo Junhua du Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) de l'Académie chinoise des sciences a signalé le premier ferroélectrique à double pérovskite aux halogénures, (n-propylammonium) 2 CsAgBiBr 7 , qui présente une ferroélectricité distincte avec une polarisation de saturation notable d'environ 1,5 Ccm ^-2 .

Les chercheurs ont trouvé (n-propylammonium) 2 CsAgBiBr 7 par l'intermédiaire de l'hétéro-substitution métallique et de l'intercalation de cations organiques de CsPbBr 3 , qui est un nouveau matériau ferroélectrique bidimensionnel (2-D) à halogénure double pérovskite respectueux de l'environnement.

Ils ont utilisé une stratégie fascinante, combinant trivalent (Ga 3 ⁺ , Al 3 ⁺ , Tl 3 ⁺ , Dans 3 ⁺ , Bi 3 ⁺ , Sb 3 ⁺ ) et les métaux monovalents (Rb ⁺ , K ⁺ , N / A ⁺ , Li ⁺ , Ag ⁺ , Tl ⁺ ) pour remplacer deux cations plomb divalents (Pb 2 ⁺ ), construisant ainsi une série de doubles pérovskites aux halogénures sans plomb.

En outre, les chercheurs ont découvert que les photodétecteurs monocristallins de (n-propylammonium) 2 CsAgBiBr 7 présentent des performances extraordinaires contenant des rapports marche/arrêt élevés d'environ 10 ⁴ , taux de réponse rapide de 141 s, et détectivité aussi élevée que 5,3 × 10 ¹¹ Jones. Ces ferroélectriques à double pérovskite aux halogénures présentent une chaleur élevée, stabilité à la lumière et à l'humidité par rapport aux pérovskites de plomb.

Cette étude ouvre une nouvelle voie pour concevoir des ferroélectriques pérovskites hautes performances, et fournit une approche viable dans la recherche de matériaux optoélectroniques stables et sans plomb comme alternative au système contenant du plomb.