Dynamic Exciton Polarons Enabling Dual-Mode White-Light Emission with Tunable Color Temperatures in 2D Hybrid Lead Bromides

化学 激子 极化子 白光 双模 模式(计算机接口) 光化学 光电子学 化学物理 凝聚态物理 核物理学 航空航天工程 电子 工程类 物理 操作系统 计算机科学
作者
Yao Zhang,Yuhang Feng,Caiwei Zhang,Guohua He,Jinyang Yu,Haiming Zhu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.5c02446
摘要

White-light emission (WLE) with tunable chromaticity and correlated color temperature (CCT) is critical for lighting, display, and sensing applications. While recent two-dimensional (2D) lead halide perovskites have emerged as promising single-component WLE materials, their application is hindered by constrained and low CCT due to dominant localized exciton (LE) emission. Here, we report a dynamic exciton polaron mechanism in ⟨100⟩-oriented 2D lead bromides, (CnH2n+4N2)PbBr4 (n = 5, 7, 9, 11), enabling intrinsic dual-mode WLE with widely tunable CCT. By combining ultrafast transient absorption spectroscopy and thermodynamic analyses, we reveal a double-well potential energy landscape driving the dynamic equilibrium between band-edge exciton (BE) and self-trapped LE states, and thus the formation of a dynamic exciton polaron. By elongating the ligand from n = 5 to 11, the self-trapping barrier decreases from 23.3 ± 1.3 to 10.1 ± 0.8 meV, and the trapping depth increases from 3.8 ± 0.4 to 14.7 ± 1.8 meV due to enhanced exciton-phonon coupling, which shifts the BE/LE emission ratio and tunes CCT from 21 000 K (bluish cold white) to 5100 K (reddish warm white). The dynamic exciton polaron with correlated BE and LE exhibits matched radiative lifetimes, ensuring stable dual-mode WLE without spectral distortion. Our work establishes that the dynamic exciton polaron, combined with ligand engineering, acts as a general principle for designing single-component multimode WLE materials with tailored chromatic properties, advancing their potential in efficient lighting and multifunctional optoelectronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
追梦完成签到,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
露亮发布了新的文献求助10
10秒前
种子完成签到 ,获得积分10
12秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
15秒前
上官枫完成签到 ,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
33秒前
霜霰完成签到,获得积分10
33秒前
Len完成签到,获得积分10
39秒前
HEIKU应助霜霰采纳,获得10
42秒前
50秒前
完美世界应助钟山采纳,获得10
52秒前
105完成签到 ,获得积分10
52秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
54秒前
言非离完成签到 ,获得积分10
57秒前
raiychemj完成签到,获得积分10
58秒前
DONGmumu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
elvis850910完成签到,获得积分10
1分钟前
养猪大户完成签到 ,获得积分10
1分钟前
内向南风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
东方欲晓完成签到 ,获得积分0
1分钟前
打打应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 2000
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 1200
Deutsche in China 1920-1950 1200
Synthesis of 21-Thioalkanoic Acids of Corticosteroids 1000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3883857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3426171
关于积分的说明 10747083
捐赠科研通 3150984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1739202
邀请新用户注册赠送积分活动 839633
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 784734