近日，浙江师范大学化材学院张毅/付大伟教授课题组在国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition上在线发表“Two-dimensional Heterovalent Alloying Hybrid Double Perovskite Solid Solution for Elevating Ferroleastic Photoelectric Response”的研究成果（DOI: 10.1002/anie.202514669）。浙江师范大学2022级博士贾强强为论文第一作者，浙江师范大学“双龙学者”特聘教授张志旭博士，张毅和付大伟为通讯作者，浙江师范大学为该论文第一单位和通讯单位。该论文工作得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、金华市科技计划项目和浙江省新苗计划的资助。
非铅的杂化双钙钛矿作为钙钛矿家族中重要一员，近年来在构筑铁电体、铁弹体及光电探测材料等前沿领域受到广泛关注。然而，与传统铅基钙钛矿相比，其在光学带隙、光吸收系数以及载流子传输效率等方面的性能仍存在明显差距。因此，提升杂化双钙钛矿的光电性能是其面临的重要挑战。
针对这一关键问题，受熊仁根教授提出的“铁电化学”理论启发，我们首次基于“异价金属离子本征固溶”策略，成功构建了一系列新型二维杂化双钙钛矿固溶体--(cyclohexylmethylammonium)₄(Ag/Bi)X₈(X = Cl, Br, I）。通过精准调控金属位点的等量异价掺杂，有效优化了材料晶体结构的堆叠方式，不仅将（cyclohexylmethylammonium）₄(Ag/Bi)I₈光学带隙降至约1.74 eV，而且实现了光学带隙从间接带隙到直接带隙的有效调控。得益于上述半导体性能的调控和优化，该材料在全紫外－可见光范围内展现出优异的光电响应性能，光电流开关比（Ion/Ioff）超过100，表现出巨大的应用潜力。该研究不仅为提升杂化双钙钛矿材料的光电性能提供了创新解决方案，更为开发高性能、环境友好型光电功能器件开辟了多元化选择路径。
化材学院分子铁电团队始终围绕杂化钙钛矿体系开展研究工作，在锗基铁电、长余辉铁电、多铁耦合铁电、激发波长依赖铁电、X射线探测及压电换能铁电、无金属钙钛矿铁电体、塑性有机铁电晶体、三维碱土金属基杂化类钙钛矿铁电体（Nat Commun. 2023, 14, 2863；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202319650；J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 21120；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202413726；J. Am. Chem. Soc., 2024,146, 27443；Nat. Commun.2025,16, 3071；Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202509006，Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 202505163）等方面取得系列研究成果，这项工作是在杂化钙钛矿光电材料领域取得的又一重要进展。
编辑：武艳
