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Bright Green Emission from Self-Trapped Excitons Triggered by Sb3+ Doping in Rb4CdCl6
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-06-10 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c01254 Jiance Jin 1 , Yinghui Peng 2 , Yuting Xu 1 , Kai Han 1 , Anran Zhang 1 , Xiao-Bao Yang 2 , Zhiguo Xia 1, 2
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-06-10 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c01254 Jiance Jin 1 , Yinghui Peng 2 , Yuting Xu 1 , Kai Han 1 , Anran Zhang 1 , Xiao-Bao Yang 2 , Zhiguo Xia 1, 2
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Sb3+ with stereochemically active lone pair 5s2 electrons is overwhelming in the doping engineering of the luminescent metal halides, and it usually leads to extrinsic self-trapped excitons (STEs) with tunable emissions. However, the photoluminescence enhancement mechanism of Sb3+ doped metal halides compared to the pristine host remains unclear. Herein, we doped Sb3+ into all-inorganic non-emissive Rb4CdCl6, realizing bright green emission peaking at 525 nm with a photoluminescence quantum yield of 70.2%. A comparison of Raman spectra, as well as the Debye temperature, was utilized to elucidate the STEs mechanism, verifying that the doping of Sb3+ softens the structural lattice. Thus, strong electron–phonon interactions enable highly efficient photoluminescence originating from STEs emission in Rb4CdCl6:Sb3+. This work demonstrates solid evidence that the efficient emissions of metal halides can be triggered by Sb3+ doping, and the design principle involved will guide the future studies for emerging luminescence material exploration.
中文翻译：
由 Sb3+ 在 Rb4CdCl6 中掺杂引发的自陷激子发出亮绿色发射
在发光金属卤化物的掺杂工程中，具有立体化学活性孤对电子对 5 s 2的Sb 3+是压倒性的，它通常会产生具有可调发射的外在自陷激子 (STE)。然而，与原始主体相比，Sb 3+掺杂金属卤化物的光致发光增强机制仍不清楚。在此，我们将Sb 3+掺杂到全无机非发光Rb 4 CdCl 6中，在525 nm处实现了亮绿色发射峰，光致发光量子产率为70.2%。利用拉曼光谱和德拜温度的比较来阐明 STEs 机制，验证了 Sb 3+的掺杂软化结构晶格。因此，强电子-声子相互作用使源自 Rb 4 CdCl 6 :Sb 3+中的 STEs 发射的高效光致发光成为可能。这项工作证明了金属卤化物的有效发射可以通过 Sb 3+掺杂触发，所涉及的设计原则将指导未来新兴发光材料探索的研究。
更新日期：2022-06-10
中文翻译：
由 Sb3+ 在 Rb4CdCl6 中掺杂引发的自陷激子发出亮绿色发射
在发光金属卤化物的掺杂工程中，具有立体化学活性孤对电子对 5 s 2的Sb 3+是压倒性的，它通常会产生具有可调发射的外在自陷激子 (STE)。然而，与原始主体相比，Sb 3+掺杂金属卤化物的光致发光增强机制仍不清楚。在此，我们将Sb 3+掺杂到全无机非发光Rb 4 CdCl 6中，在525 nm处实现了亮绿色发射峰，光致发光量子产率为70.2%。利用拉曼光谱和德拜温度的比较来阐明 STEs 机制，验证了 Sb 3+的掺杂软化结构晶格。因此，强电子-声子相互作用使源自 Rb 4 CdCl 6 :Sb 3+中的 STEs 发射的高效光致发光成为可能。这项工作证明了金属卤化物的有效发射可以通过 Sb 3+掺杂触发，所涉及的设计原则将指导未来新兴发光材料探索的研究。
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