圣大物理学家发现一种晶格呈日本纹样的新型半导体材料

卤化物钙钛矿——是一种半导体，其特点是能与光进行高效相互作用，且合成简单廉价。这些特性的结合使其在光子学和光电子器件（从太阳能电池到激光器）中的应用具有广阔前景。

研究成果发表在学术期刊《Сhemistry of Materials》上。

这种半导体的晶体结构是一个顶点相连接的八面体框架，其空腔充满了无机阳离子或小型阳离子型有机分子。科学家们利用钙钛矿晶格来制造类钙钛矿晶体，其中除了“经典”的顶点连接外，还可能有其他连接——边连接或面连接。

为此，合成过程中使用了大型有机阳离子，如阳离子3-氰基吡啶，圣彼得堡大学的科学家们利用它稳定了后钙钛矿晶格。不寻常的晶格模式赋予了这种化合物与量子力学和拓扑效应有关的新特性。

圣大晶体光子学实验室高级研究员尼基塔·塞利瓦诺夫（Никита Иванович Селиванов）合成了一种化学式为(3‑CF₃pyH)₂(3‑CF₃py)Pb₃I₈的新型类钙钛矿化合物，并对其基本光学特性进行了研究。结果发现，该化合物具有罕见的“笼中鸟”蜂窝状结构，因其结构类似日本传统竹篮编织图案而得名。他合成的化合物具有相同的六角形蜂巢图案。中性分子3-氟甲基吡啶和相关有机阳离子交替填充了“蜂窝”的通道。

“在研究这种古怪结构时，我们发现所研究材料在室温下不发光，而在液氮温度（零下196摄氏度）下却能发出光谱很宽的强烈荧光”，圣大晶体光子学实验室工程研究员安娜·萨姆索诺娃（Анна Самсонова）说道。

该研究是在俄罗斯联邦科学和高等教育部大额资助项目框架内，由圣大晶体光子学实验室团队在圣大科技园“X射线衍射研究方法”资源中心、“纳米光子学”资源中心、“光活性纳米复合材料”资源中心完成的。

在乔治·科皮达季斯（Джордж Копидакис）教授的领导下，克里特大学对“蜂窝”的电子特性进行了建模，对电子区结构的计算显示存在拓扑状态，它接近导电区：“笼中鸟”区。

据圣大晶体光子学实验室主任、克里特大学的康桑提诺斯·斯托姆泼斯（Консантинос Стомпос）教授介绍，所研究的化合物中存在这种区域令科学家们感到惊讶，因为这种化合物是非金属和非磁性材料的代表。

“希望未来进行的外部影响实验能够证实我们的假设，即(3‑CF₃pyH)₂(3‑CF₃py)Pb₃I₈是一种很有前途的量子材料”，康桑提诺斯·斯托姆泼斯解释说。

圣彼得堡国立大学是俄罗斯历史最悠久的大学，成立于俄历1724年1月28日（公历2月8日），当时彼得大帝颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。如今，圣彼得堡国立大学已成为世界一流的科学、教育和文化中心。2024年是圣彼得堡大学建校300周年校庆。

在俄罗斯联邦政府副总理德米特里·切尔内申科（Дмитрий Чернышенко）主持召开的庆祝圣彼得堡国立大学建校300周年组委会会议上，批准了校庆框架内的活动计划。这些活动包括以圣大为名命名一颗小行星，发行带有特殊设计的银行卡，在俄罗斯航空公司的飞机上做品牌营销等。为纪念圣彼得堡国立大学建校300周年发行了一枚邮票，其上绘有十二学院大楼乌瓦罗夫伯爵纪念碑。此外，还从拜科努尔航天发射场发射了一枚带有大学标志的联盟号火箭。

根据圣彼得堡市长亚历山大·贝格洛夫（Александр Беглов）的决策，北方首都的2024 年被宣布为圣彼得堡大学年。在圣彼得堡大学300周年校庆当天，海神柱上的火炬被点燃。圣彼得堡大学的旗帜被装饰在宫殿桥上，公共交通工具上装饰有圣彼得堡大学的标志。2024年5月，我校首次参加了城市日庆祝活动，并成为单独的活动平台。圣大还专门为庆典开通了网站，介绍杰出校友、科学成就以及校庆工作的详细情况。