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Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)2023Oct24Vol.52issue(41)

[BA4X] [IN19S32](X = CL、BR):驚くべき光電流応答を示す2つの第四紀金属のカルコハリド

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

重要な半導体材料としての無機金属チャルコハリドは、光電化アプリケーションの有望な候補として浮上しています。ここでは、新しいタイプの四級チャルコハリド[Ba4x] [in19S32](x = cl、br)が、高温ハロゲン化物塩分束法を使用して発見されました。単結晶X線回折分析により、それらは、[Clba4] 7+多干cationで満たされた6 [ins4] 5-テトラヘドラによって形成された八面体の穴を特徴とする四分角空間グループI41/AMD(no。141)で等構造的で結晶化していることが明らかになりました。、相互接続[INS6] 9-オクタヘドラからコーナー共有とエッジシェアリングによって形成される3次元の共有結合フレームワークに囲まれています。さらに、[BA4CL] [IN19S32]および[BA4BR] [IN19S32]は、それぞれ2.70 eVおよび2.46 EVの広い光学バンドガップを示し、中程度の二層式(0.044 @ 2100 nmおよび0.042 @ 2100 nm)を示します。具体的には、[ba4x] [in19S32](x = cl、br)は、光触媒アプリケーションの可能性を意味する、シミュレートされた太陽光照明の下で顕著な光電流応答を表示します。理論的計算は、光学特性と電子構造との相互関係を理解するために採用されました。無機金属チャルコハリデスの合成と構造と財産の関係分析に関する研究は、有望な光電子材料の探求に関する新しい洞察を提供します。

重要な半導体材料としての無機金属チャルコハリドは、光電化アプリケーションの有望な候補として浮上しています。ここでは、新しいタイプの四級チャルコハリド[Ba4x] [in19S32](x = cl、br)が、高温ハロゲン化物塩分束法を使用して発見されました。単結晶X線回折分析により、それらは、[Clba4] 7+多干cationで満たされた6 [ins4] 5-テトラヘドラによって形成された八面体の穴を特徴とする四分角空間グループI41/AMD(no。141)で等構造的で結晶化していることが明らかになりました。、相互接続[INS6] 9-オクタヘドラからコーナー共有とエッジシェアリングによって形成される3次元の共有結合フレームワークに囲まれています。さらに、[BA4CL] [IN19S32]および[BA4BR] [IN19S32]は、それぞれ2.70 eVおよび2.46 EVの広い光学バンドガップを示し、中程度の二層式(0.044 @ 2100 nmおよび0.042 @ 2100 nm)を示します。具体的には、[ba4x] [in19S32](x = cl、br)は、光触媒アプリケーションの可能性を意味する、シミュレートされた太陽光照明の下で顕著な光電流応答を表示します。理論的計算は、光学特性と電子構造との相互関係を理解するために採用されました。無機金属チャルコハリデスの合成と構造と財産の関係分析に関する研究は、有望な光電子材料の探求に関する新しい洞察を提供します。

Inorganic metal chalcohalides, as significant semiconductor materials, have emerged as promising candidates for photoelectric applications. Herein, a new type of quaternary chalcohalide, [Ba4X][In19S32] (X = Cl, Br), has been discovered using the high-temperature halide salt flux method. Single-crystal X-ray diffraction analysis reveals that they are isostructural and crystallize in the tetragonal space group I41/amd (no. 141) featuring the octahedral hole formed by six [InS4]5- tetrahedra filled with a [ClBa4]7+ polycation, surrounded by a three-dimensional covalent framework formed by interconnecting [InS6]9- octahedra through corner-sharing and edge-sharing. Moreover, [Ba4Cl][In19S32] and [Ba4Br][In19S32] exhibit wide optical bandgaps of 2.70 eV and 2.46 eV, respectively, and moderate birefringences (0.044 @ 2100 nm and 0.042 @ 2100 nm, respectively). Specifically, [Ba4X][In19S32] (X = Cl, Br) display remarkable photocurrent responses under simulated solar-light illumination, implying their potential for photocatalytic applications. Theoretical calculations were employed to understand the interrelationship between the optical properties and electronic structure. The study on the synthesis and structure-property relationship analysis of inorganic metal chalcohalides provides new insight into the exploration of promising photoelectric materials.

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