Halide Perovskite-Derived Compounds Rb₂TeX₆ (X = Cl, Br, and I): Electronic Structure of the Ground and First Excited States

Abstract

Herein, we report a study of the electronic structure of the ground and first excited states of Rb2TeCl6, Rb2TeBr6, and Rb2TeI6 halide-perovskite-derived crystals. Using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements and density functional theory and multiconfiguration self-consistent field (MCSCF) calculations, the experimental and theoretical XPS spectra of the valence region were obtained. In addition, the effects of the cations and halogen atoms on the electronic structure were determined, and the classification of the excited states in double point group representation was carried out. Furthermore, a possible reason for the luminescence quenching in an isostructural series of crystals containing the [TeI6]2– anions was determined.

Люминесцентные и термохромные свойства комплексов галогенидов теллура(IV) с рубидием Rb-=SUB=-2-=/SUB=-TeHal-=SUB=-6-=/SUB=- (Hal = Cl, Br, I)

“…Спектры люминесценции исследуемых комплексов Rb 2 TeHal 6 (Hal = Cl, Br) представляют собой широкую полосу, соответствующую 3 P 1 → 1 S 0 -переходу иона теллура(IV) (A-полоса) (рис. 1, 2) [17][18][19][20][21][22]. При этом положение максимума в спектре люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света в спектральном диапазоне 3…”

“…При повышении температуры наблюдается существенное (в 1.5 раза) уширение полосы люминесценции (рис. 1), свидетельствующее об увеличении электронно-колебательного взаимодействия 3 P 1уровня Те(IV) с фононами решетки [22]. Таким образом, резкое усиление электронно-колебательного взаимодействия люминесцентного 3 P 1 -уровня обусловливает заметное температурное тушение люминесценции (таблица).…”

“…Величина стоксова сдвига рассчитана как разность энергий между максимумами длинноволновой компоненты A-полосы возбуждения и люминесценции (таблица). Небольшой стоксов сдвиг при 77 K в комплексных соединениях теллура(IV) Rb 2 TeСl 6 и Rb 2 TeBr 6 обусловлен стереохимической инертностью НЭП теллура(IV) [22,30,32,49] и незначительным смещением s 2 -иона из положения равновесия при возбуждении [27,30,32,49]. Действительно, данные РСА показывают, что координационный полиэдр атома теллура(IV) в исследуемых комплексах Rb 2 TeHal 6 (Hal = Cl, Br) представляет собой идеальный октаэдр (таблица).…”

“…Следует отметить, что число работ, посвященных люминесцентным свойствам соединений Те(IV), ограничено [3,[16][17][18][19][20][21]. В работах [2,22] показано, что люминесценция комплексных соединений теллура(IV) определяется не чисто электронными p → s-переходами иона Те(IV), важный вклад в люминесцентные процессы вносят атомные p-орбитали галогенид-ионов. В работах [3,[23][24][25][26][27][28][29][30] обнаружены обратимые термохромные свойства комплексных соединений s 2 -ионов (Sе 4+ , Те 4+ , Sb 3+ ).…”

“…Настоящая работа является продолжением наших исследований взаимосвязи строения, спектральнолюминесцентных и термохромных свойств галогенидных комплексов теллура(IV) [3,22,[24][25][26]28,29,35,36]. На примере комплексных гексагалотеллуратов(IV) рубидия состава Rb 2 TeHal 6 (Hal = Cl, Br, I) изучена взаимосвязь геометрического строения, спектрально-люминесцентных и термохромных свойств.…”