杂化有机-无机钙钛矿(HOIPs)因其晶体特性备受关注，而最新研究发现它们还能形成液态和玻璃态，为非晶态材料研究提供了新平台。
本研究英国利物浦大学Lauren N. McHugh、剑桥大学Siân E. Dutton和Thomas D. Bennett等人详细探究了二维HOIP材料(S-(–)-1-(1-萘基)乙铵)₂PbBr₄的熔融与玻璃化过程的结构动态。与晶体相比，其玻璃态展现出更优异的机械性能，包括更高的杨氏模量和硬度。结构分析表明，液态和玻璃态的HOIP表现出网络形成行为，具有有限的八面体短程有序、部分保留的金属-卤化物-金属连接性，以及由有机阳离子介导的残余结构关联。通过原位变温X射线散射、太赫兹远红外吸收光谱和固态核磁共振技术，我们揭示了熔融机制和液态HOIP的本质。
这些发现深化了对HOIP玻璃结构演化与性能关系的理解，为其在先进相变材料技术中的应用奠定了基础。
文章亮点
玻璃态性能突破：二维HOIP玻璃的杨氏模量(5.29 GPa)和硬度显著高于其晶体相(2.30 GPa)，展现出优异的机械性能。
结构动态解析：熔融过程中，[PbBr₆]⁴⁻八面体的Pb-Br配位数从6降至5，但仍保留部分角共享连接性，揭示了“网络形成”特性。
多尺度表征技术：结合同步辐射X射线散射、太赫兹光谱和固态核磁共振，首次完整揭示了HOIP从晶体→液态→玻璃态的结构演化路径。
Ye, C., McHugh, L.N., Florian, P. et al. Structural dynamics of melting and glass formation in a two-dimensional hybrid perovskite. Nat Commun 16, 7696 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41467-025-61410-z
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