新策略實現超薄鈣鈦礦的普適性生長

鈣鈦礦由于其組分豐富、光電性質優異受到了廣泛的關注。近期，武漢大學的科研人員發展了一種超薄鈣鈦礦單晶的普適性生長策略，即構建一種由固液相電荷分離引起的界面電場誘導的定向溶劑微環境，能有效控制前驅體的分布，有利于前驅體過飽和度高的區域晶體優先成核并以橫向模式生長。

相比于塊體，超薄鈣鈦礦由于突破了三維晶格限制，具有更高的組分可調性。此外，厚度減薄所帶來的晶格弛豫和量子限域效應，會賦予超薄鈣鈦礦不同于塊體的新光學、電子特性。因此，超薄鈣鈦礦的制備及其種類的拓展對于充分利用鈣鈦礦優異性質，挖掘其潛在應用具有重要意義。然而，由于其結構、組成的差異性，超薄鈣鈦礦的普適性制備極具挑戰。

此項研究實現了從層狀到非層狀，從有機到無機，從有毒到低毒的各類超薄鈣鈦礦的普適性生長。通過這一策略，可以進一步擴展到其他前驅體可溶的晶體的二維生長。研究人員介紹，這一工作也為通過組分工程探索超薄鈣鈦礦的基礎物性和其在光電器件中的應用奠定了基礎。

相關成果《超薄鈣鈦礦單晶的普適性生長》以研究性論文形式，近日在線發表于《先進材料》。武漢大學化學與分子科學學院教授付磊、副教授曾夢琪為通訊作者，化學與分子科學學院碩士生李琳怡、余艷濤為共同第一作者。研究工作獲得了國家自然科學基金委、中德科學中心的資助。