Колебательные свойства органических катионов в гибридных галогенидных перовскитах

Галогенидные перовскиты являются новым материалом фотоники с перспективой их применения в фотовольтаике, создании фотодетекторов, светодиодов, микролазеров и других оптоэлектронных устройств. Оптические свойства галогенидных перовскитов определяются их кристаллической структурой. Использование в качестве структурообразующего катиона А органических катионов в гибридных органо-неорганических перовскитах позволяет получить огромное многообразие трехмерных и низкоразмерных перовскитоподобных структур, в которых наблюдаются эффекты размерного квантования носителей заряда. Еще одной особенностью кристаллической структуры этих соединений является их склонность к фазовым переходам, приводящим в скачкообразному изменению свойств материала. Таким образом, актуальной проблемой является изучение кристаллической структуры галогенидных перовскитов. В данной работе в качестве метода изучения особенностей кристаллической структуры гибридных органо-неорганических галогенидных перовскитов предлагается спектроскопия рамановского (комбинационного) рассеяния света в области колебаний органических катионов. Несмотря на бум исследований, посвященных галогенидным перовскитам, колебательным свойствам входящих в их состав органических катионов уделяется достаточно мало внимания. Для органических катионов, входящих в состав кристалла, влияние кристалла можно рассматривать как возмущение. Таким образом, изучение их спектров и сравнение со спектрами катионов вне кристалла позволит оценить это влияние. Для теоретического моделирования колебательных спектров в проекте будет использован теоретико-групповой анализ и метод теории функционала плотности для расчета одиночных молекул и кластеров-фрагментов кристалла. Решение предложенной научной проблемы приведет к определению локальной кристаллической структуры перовскитов, оценке взаимодействия органических катионов между собой и с неорганическим каркасом. Также полученные зависимости могут быть использованы для локального, чувствительного и относительно простого метода исследования структуры галогенидных перовскитов по колебательным спектрам органических молекул, входящих в их состав.