Comprendre la dynamique structurelle des pérovskites 2D lors de la photoexcitation est crucial pour optimiser leurs performances dans les dispositifs optoélectroniques. Cependant, visualiser directement ces changements structurels reste un défi.
Dans une étude récente publiée dans Nature Communications, des chercheurs du Laboratoire de spectroscopie ultrarapide de l'EPFL et de l'Institut Max Planck de recherche sur l'état solide ont utilisé la microscopie électronique ultrarapide pour capturer la dynamique structurelle en temps réel de films minces de pérovskite 2D avec une résolution à l'échelle atomique.
"Nous avons pu observer directement les distorsions de réseau et les déplacements atomiques qui se produisent au sein de la structure pérovskite 2D lors de la photoexcitation", explique le Dr Antoine G\"orgens, chercheur postdoctoral au Laboratoire de spectroscopie ultrarapide. "Cela nous a permis d'obtenir des résultats sans précédent. un aperçu des mécanismes fondamentaux qui sous-tendent la photophysique de ces matériaux.
En analysant les données de microscopie électronique ultrarapide, les chercheurs ont révélé que la photoexcitation des pérovskites 2D entraîne une expansion rapide du réseau et la formation transitoire d’une phase polaire. Ces changements structurels modulent la bande interdite électronique et améliorent l’énergie de liaison des excitons, facteurs clés pour une absorption efficace de la lumière et une séparation des charges dans les dispositifs photovoltaïques.
"Notre étude fournit des preuves expérimentales directes du comportement structurel dynamique des pérovskites 2D lors de la photoexcitation", explique le professeur Majed Chergui, directeur du laboratoire de spectroscopie ultrarapide. "Cette connaissance est essentielle pour optimiser davantage les performances des dispositifs optoélectroniques 2D à base de pérovskite et pour repousser les limites de leurs applications potentielles."
