美国普渡大学窦乐添教授团队与普渡大学合作者在阴离子扩散对卤化物钙钛矿材料中阴离子的扩散行为对其稳定性的影响方面取得进展，实现了二维卤化物钙钛矿横向异质结构中阴离子扩散的定量化。基于一系列新型二维和准二维卤化物钙钛基横向异质结构，开展了其平面内热驱动阴离子相互扩散的定量研究。计算得到的扩散系数显示，与短链脂肪族有机阳离子相比，大的π共轭有机阳离子对Br-I的相互扩散具有抑制作用。此外，卤离子在准二维(n>1)中的扩散速度比二维钙钛矿(n=1)要快。随着“n”数的增加，卤离子扩散速度的增量变得不那么明显，类似于在带隙中的量子限域效应。这些变化趋势通过卤化物扩散的自由能垒的分子动力学模拟得以合理化，揭示了抑制扩散的机制。本研究为卤化物钙钛矿材料中的阴离子迁移和扩散过程提供了重要的基础性洞见。相关研究成果以“Quantifying Anionic Diffusion in Two-Dimensional Halide Perovskites Lateral Heterostructures”为题发表在Advanced Materials上。