DOI:10.11858/gywlxb.20230607压力诱导CsCu2I3不可逆非晶化和金属化张鸿生1，姚先祥1，吕心邓1，宋昊1，黄艳萍1，方裕强2，崔田1,3（1.宁波大学高压物理科学研究院,物理科学与技术学院,浙江宁波315211；2.中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海200050；3.吉林大学超硬材料国家重点实验室,物理学院,吉林长春130012）摘要：近年来，压力作用下卤化物钙钛矿的结构和性质引起了科学家们的极大兴趣。然而，对于高压下钙钛矿非晶相的潜在性质和应用仍缺乏深入系统的研究。利用金刚石对顶砧，结合原位高压同步辐射X射线衍射、原位高压拉曼光谱、高压变温电学测量技术，对准一维卤化物钙钛矿CsCu2I3在高压下的非晶化行为进行了系统的研究。结果表明：CsCu2I3在35.9GPa以上开始出现可逆的压致非晶化，形成低密度的非晶态Ⅰ相；在更高压力下，发生由低密度到高密度的非晶转变，形成非晶态Ⅱ相，并可以截获至常压条件。进一步的电学实验表明，136.0GPa时，CsCu2I3发生了由绝缘体向金属相的转变，对高压下金属相的非晶态进行卸压电阻测试，发现其金属特性至少可稳定至90.0GPa。这些结果为进一步探索非晶钙钛矿的潜在性质和应用提供了重要的科学依据。关键词：高压；CsCu2I3；非晶化；金属化中图分类号：O521.2文献标识码：A金属卤化物钙钛矿（metalhalideperovskites，MHPs）因具有发射可调、载流子迁移率高、缺陷密度低等优点，被认为是制备光伏太阳能电池、发光二极管的潜在候选材料[1–4]。与传统的角共享八面体的三维（threedimensional，3D）金属卤化物钙钛矿相比，低维金属卤化物钙钛矿表现出更好的环境稳定性[5]，更多样化的成分、性能和结构。低维金属卤化物钙钛矿中，载流子局限在由阳离子隔开的无机卤化物骨架组成的片、棒或团簇中，载流子被限制在二维平面或一维通道内，极大地增强了量子限制和多体效应。各向异性的晶体结构也使得低维金属卤化物钙钛矿成为合成一维导电链或二维导电薄膜的理想候选材料[6–7]，这也是材料学和凝聚态物理领域的研究热点之一。然而，这些材料通常具有较宽的带隙，从而表现出绝缘体的特性，对其潜在的电学性质还没有非常系统的研究。压力是调控物质结构和性质的重要热力学参数。在压力的作用下，物质的原子间距缩短，促使近邻原子的电子轨道和波函数交叠，导致电子能带展宽，带隙减小甚至闭合，材料发生绝缘体—半导体—金属的转变。近年来，低维金属卤化物钙钛矿引起了高压界的广泛关注[...
