近年来，二维 (2D) 材料库通过具有多种独特的功能的新型晶体结构得到了丰富。钙钛矿包括金属卤化物和氧化物系统，通过分子工程提供了无数的特性。它们的可调电子结构提供了显著的特征，从金属卤化物钙钛矿的长载流子扩散长度和高吸收系数到氧化物钙钛矿的高温超导性、磁阻和铁电性。
在二维材料研究的不断推进下，最近出现了低至单层极限的钙钛矿。与其他二维物种一样，维数降低的钙钛矿有望展现新的物理特性并预示着下一代多功能设备的出现。斯图加特大学Michael Saliba，马克斯-普朗克固体研究所Sheng Yang和Jurgen H. Smet等人评估了对单层钙钛矿材料合成路线和固有特性的初步研究。
生长具有高相纯度、清晰的厚度控制、可定制的成分和均匀的晶体取向的高质量分层晶体和晶片级单层是最重要的。然而，这需要更好地理解晶体成核的结晶动力学和热力学。
此外，解决环境条件下材料不稳定性的挑战至关重要，尤其是对于卤化物钙钛矿单层。从大块晶体中分离单层的尝试不应仅限于胶带分层或裂解。其他剥离技术，包括剪切诱导分层、超临界流体辅助剥离和球磨，都值得追求制造钙钛矿纳米片。所得产品可以分散在对印刷技术有吸引力的适当溶剂中。最后，研究人员还讨论了如何2D 材料用于广泛的应用，并对这类新颖的 2D 材料面临的挑战和机遇提出了展望。
Ricciardulli, A.G., Yang, S., Smet, J.H. et al. Emerging perovskite monolayers. Nat. Mater. (2021).
https://doi.org/10.1038/s41563-021-01029-9
原文刊载于【知光谷】公众号
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