近日，我院罗军华教授团队在高稳定芳香族Dion-Jacobson（DJ）杂化钙钛矿实现高性能X射线探测方面取得了重要研究进展，相关成果以《Ultranarrow-Spaced Polar Green Aromatic Dion–Jacobson Hybrid Perovskite Enables Highly Sensitive and Stable Self-Powered X-Ray Detection》为题发于国际顶级期刊《Advanced Materials》（IF：26.8）。该论文以江西师范大学为第一完成单位和第一通讯单位，我院2022级硕士研究生杨华韦和2024级硕士研究生周兰为共同第一作者；朱增奎博士、罗军华教授和化学工程学院余盼盼博士为共同通讯作者。
为克服铅基杂化钙钛矿X射线探测器的毒性与环境风险，并解决脂肪胺介电常数低、电荷传输能力差的问题，罗军华教授团队设计了一种芳香族DJ型极性无铅“绿色”双钙钛矿 (4AMPY)₂AgBiBr₈（4AMPY = 4-氨甲基吡啶）。通过芳香二胺4AMPY的分子剪裁，三维Cs₂AgBiBr₆被降维重构为一种二维双钙钛矿DJ结构，该结构结晶于极性空间群P21，并表现出显著的体光伏效应。在X射线照射下，其光电压达0.68 V，为自供电探测提供驱动力。芳香二胺阳离子通过双边的强氢键相互作用连接相邻的无机层，其层间距仅为3.09 Å，这促进了层间载流子快速分离与传输。在自供电（0 V）和100 V偏压下，其X射线探测灵敏度分别高达661.4 μC Gy⁻¹ cm⁻²和9645.2 μC Gy⁻¹ cm⁻²，创下DJ型无铅单晶探测器纪录；其检测极限低至12.3 nGy s⁻¹。此外，该材料还表现出优异的稳定性：100 V下暗电流漂移仅为5.3×10⁻⁷ nA cm⁻¹ s⁻¹，辐射耐受剂量达2.39 Gy，且无封装存放三个月后，在0 V和100 V下灵敏度分别保持97.5%和96.6%。该工作为高效稳定的无铅自供电X射线探测提供了新路径。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.73657
[三审三校：朱增奎 胡晓玉 熊 斌]
