俄克拉荷马大学的研究人员开发了一种新型杂化钙钛矿材料，通过重新设计光发射机制，有望改进快速辐射探测器的性能。该团队探索了利用有机成分在辐射下产生高效光发射的可能性，而非传统上依赖无机部分。

钙钛矿是一种具有特定原子结构的晶体材料，在现代材料科学中占据重要地位，广泛应用于太阳能电池和光电子领域。以往研究多集中于无机框架，认为其主导了材料的有用特性。

在化学与生物化学系研究生M S Muhammad的带领下，研究小组挑战了这一观点，探究杂化层状钙钛矿中有机部分的功能作用。他们通过将有机分子直接嵌入层状卤化物钙钛矿结构，创造出一种在辐射暴露下能从有机成分发光的材料。

这种光发射效率在该类系统中达到新高，成为辐射探测的关键指标。Muhammad表示：“通过结合无机和有机成分形成杂化材料，我们能发挥各自结构优势。快速辐射探测器需要快速闪烁特性，有机结构部分可提供这一点。”

团队将二苯乙烯分子纳入定制设计的二维层状钙钛矿中。二苯乙烯以强光发射著称，在工程化晶体框架内性能显著提升。结果显示，光发射效率比单独使用有机分子提高五倍，表明晶体环境增强了分子对辐射的响应。

该系教授兼资深作者Bayram Saparov博士指出：“无机和有机部分的光发射特性差异显著。有机光发射更快，对于中子、X射线和伽马射线探测等需要快速响应的应用至关重要。”Saparov补充道：“Muhammad采用的策略使有机成分光发射效率提升五倍，这些材料在开放空气中保持稳定超过一年，无需额外封装。”

研究显示，这些杂化钙钛矿的性能与现有先进快速辐射探测器相当。Saparov认为：“通过进一步优化，可提高杂化材料的发光效率，甚至超越当前水平。”研究成果发表于《美国化学学会杂志》，为高速辐射传感技术提供了新思路。