无机钙钛矿结构CsPbBr₃纳米晶是一种性能优异的量子点发光材料，具有发光效率高、带宽窄、光谱易调控等优点。这方面的研究发现了一个普遍性的现象或者说谜题：不同形貌的CsPbBr₃纳米晶的量子发光效率有明显的差异，即纳米方块>纳米片>纳米线；解释这一谜题对于量子点发光材料的性能优化及功能应用而言具有普遍性重要意义。近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室高琛教授课题组与校内王晓平、曾杰、张群等课题组合作，结合同步辐射衍射技术和瞬态光谱技术，对不同形貌CsPbBr₃纳米材料的发光行为展开了研究，揭示了晶格应变在量子点发光材料中的重要作用。相关研究成果发表于J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 3115-3121，论文第一作者为博士生赵江涛，通讯作者为罗震林副研究员。

图1.（左上）不同形貌CsPbBr₃纳米晶的PL谱及量子发光效率；（右上）同步辐射衍射表征结果；（右下）为瞬态光谱结果；（左下）不同形貌CsPbBr₃纳米晶中的晶格应变、缺陷与发光效率关联曲线图。

晶格应变在功能材料的性能调控方面往往扮演着重要角色。该研究针对不同形貌CsPbBr₃纳米晶的量子发光效率存在明显差异这一谜题，提出了晶格应变导致缺陷进而降低材料发光效率的假设，利用同步辐射高分辨衍射技术证实了CsPbBr₃纳米线和纳米片确实具有更高的晶格应变值，瞬态吸收光谱及时间分辨荧光光谱研究发现大晶格应变及其弛豫会诱导更多的晶格缺陷，而晶格缺陷的出现将会影响激子的迁移与复合，从而降低材料的量子发光效率。

该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。相关合作研究近期发表的论文还包括Nanoscale, 2017, 9, 104-108。