11.5号拟定
拟定方向：二维材料钙钛矿材料合成及器件
论文题目：铯铅溴钙钛矿的制备及光电性能研究
基本内容与要求：
（1）利用饱和重结晶法合成掺杂铅的溴化铯钙钛矿单晶，通过调节加入溶质的量，在水溶剂下研究对钙钛矿单晶尺寸、形貌、发光性能的影响，进一步研究温度对产物尺寸、形貌、单晶生长速度的影响。
（2）利用反溶剂法在常温下合成的Cs4PbBr6单晶，通过改变反溶剂的量、反溶剂的滴加速度，研究其尺寸、形貌、发光性能的变化。
（3）研究合成的钙钛矿单晶在光电器件方面的应用
进度安排：
2019年11月10号-2019年12月15号，查阅相关文献、资料，进入实验室学习仪器的使用方法，完成开题报告并上交。
2019年12月15号-2020年三月上旬，完成钙钛矿单晶的合成及表征测试。
2020年3月上旬，完成中期检查。
2020年3月上旬-2020年4月上旬，完成研究钙钛矿单晶其光电性能的实验。
2020年4月上旬-2020年4月20日，完成毕业论文并上交。
2020年5月中上旬，参加毕业设计答辩。
主要实验步骤
（1）绘制溶解度曲线，设计长晶工艺
经初步试验，当$CsBr$的质量2g，溶于1ml水时，此比例溶解度曲线误差较大，需提高用量。
（2）合成掺杂铅的溴化铯钙钛矿单晶
100摄氏度搅拌，加入溴化铯到无法溶解，再用无纺布过滤到一个小瓶子（保证没有其余杂质），5ml左右（未尝试），静置到室温，正常来说会析晶，把不好的晶体取出来，保留好的晶体在瓶子内，加热到60摄氏度，然后继续搅拌，加入溴化铅，封上膜，扎几个小洞，然后让水蒸发（保持在60℃），理论上可以长出掺杂铅的溴化铯钙钛矿单晶。
此后可能需要取出溴化铯晶体称量，然后根据晶体质量加入不同质量的$PbBr_2$，比如在60摄氏度下会析出多少$PbBr_2$，这些$PbBr_2$有多少能进入溴化铯的晶格生成钙钛矿，但其实总体上我觉得这个也是相当不可控。
此外大致存在的问题：
- 升温到60℃会不会溶解掉溴化铯晶体、搅拌会不会打碎（溶解）晶体？
- 如何有效调控Pb的用量？
（3）合成$Cs_4PbBr_6$单晶：
利用反溶剂法，DMSO 可以溶解比较多铯，随温度越高，DMSO溶解能力越强，不利于析晶，在DMSO中滴加DMF。
按4：6配DMSO（溴化铯、溴化铅）溶液，常温下往里面缓慢滴加DMF，正常体积1：1，放在一个不震动的地方，每隔半个钟（一段时间）加一点DMF，最后两者体积相同。
我要确认的数据：
- 4：6是多少g，然后DMSO是多少ml
- 1:1的比例可以怎么变
另外一些笔记:
（1）为什么原子半径变了可以推出XRD的移动方向？
- 根据布拉格公式
如果半径变了，就改变了晶面间距d，因为某种新原子的插入会改变晶面间距d，所以如果插入的元素/原子使得晶面间距变大，那么θ就向小角度移动，XRD图谱就左移，前提是保持原来的晶体结构不变。
（2）怎么看出我最初投JAC的XRD数据有问题？（和谢乐公式有关吗？）
- 根据我所合成的产物，钙钛矿微米片单晶，生长于硅片上，暴露的面应该是统一的，不是像PXRD一样有一堆峰，理论上应该和下面的图是类似的，只有几个相关晶面的峰。
(3)为什么水中可以合成钙钛矿，不是说钙钛矿溶于极性溶剂吗？
- 其实还是一个溶解平衡的问题，以$CsPbBr_3$为例子，根据方程我们已知$CsBr$在水中的溶解度远高过$PbBr_2$,此时如果在水中溶解过量的$CsBr$，至饱和状态，那么就会让平衡趋向于生成钙钛矿的方向移动。
（4）怎么理解晶粒尺寸减小会导致XRD衍射峰变宽？？
- 根据谢乐公式根据百度百科，其中K为Scherrer常数、D为晶粒垂直于晶面方向的平均厚度（可以理解为晶粒大小）、θ为衍射角、γ为X射线波长，为0.154056 nm，若B为衍射峰的半高宽,则K=0.89；若B为衍射峰的积分高宽,则K=1。
有两种方法计算半高宽：
一种是半高宽法，即做峰底的切线L，在峰高一半的地方做L平行线。
一种是积分法，做峰底的切线L，测量峰的面积，测量峰的高度，用“面积/高度”得到峰宽，即为积分高宽。
显然，D越小，晶粒大小就越小，对应B越大，半高宽越大，衍射峰变宽。
另外根据知乎作者典茅子的回答，加粗处才是一个较为本质的解释：
如果你真的是认真地问这个问题，以下解答应该有用：是由于晶格周期性被破坏。首先试想一个完美的无缺陷无晶界的无限大单晶，使用单一波长的X射线照射它，得到的衍射峰一定很细，因为只有在某些特定角度才会有增强的衍射，这是XRD的原理，对吧。再看晶粒很小的情况，简单地想，晶粒当中原子仍为有序排布，晶格常数并未改变，衍射峰仍然该是很细的。但是实际情况并非如此：首先，晶粒边缘晶界附近的原子不再处于那种完美的周期势场中，所以它所在的晶格和附近的晶格不可能和晶粒中心的一致了，而是发生畸变，畸变之后，由此处晶格衍射的x射线的衍射峰自然会移位，但是不会移动太远，而且从晶粒中心到晶界处的畸变是个渐变，所以呈现出的是衍射峰变宽，晶粒越小畸变的边缘部分占的比例越大，所以呈现出晶粒越小峰越宽(小到最后成了非晶，由于这块东西几乎彻底无序了，衍射峰也就矮到几乎不见了)；其次，x射线衍射之后并非能直接冲出样品去，它会在出去的过程中继续受到多次衍射，多次遇到无序和畸变的部位，最后就偏得更厉害了。