二維雜化有機(jī)-無機(jī)鈣鈦礦半導(dǎo)體具有明顯的自旋分裂，由強(qiáng)自旋軌道耦合和反轉(zhuǎn)對稱性破壞介導(dǎo)，為未來自旋電子應(yīng)用中的自旋操縱提供了潛力。然而，考慮到普遍觀察到的對（近）中心對稱無機(jī)（尤其是基于碘化鉛）亞晶格的偏好，表現(xiàn)出顯著導(dǎo)/價(jià)帶分裂的鈣鈦礦仍然相對罕見，并且很少有方法可以控制給定鈣鈦礦內(nèi)的這種對稱性破壞。鑒于此，2022年8月11日杜克大學(xué)David B. Mitzi團(tuán)隊(duì)于JACS刊發(fā)層狀鈣鈦礦的動(dòng)力學(xué)控制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變：一種調(diào)節(jié)自旋分裂的方法的研究成果，以 (S-2-MeBA)2PbI4 (S-2-MeBA = (S)-(-)-2-methylbutylammonium) 為例，證明溫度誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變（在～180 K）用于改變無機(jī)層內(nèi)的手性轉(zhuǎn)移和反轉(zhuǎn)破壞對稱性的程度，從而能夠調(diào)節(jié)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)和電子特性。冷卻速度表明是否發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，緩慢冷卻誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變，而快速淬火抑制轉(zhuǎn)變。超快量熱法表明在轉(zhuǎn)變溫度下存在微小的結(jié)構(gòu)弛豫時(shí)間，而淬火至較低溫度允許有效地鎖定亞穩(wěn)態(tài)室溫相，從而能夠?qū)哂胁煌潭鹊慕Y(jié)構(gòu)變形的不同狀態(tài)之間的切換進(jìn)行動(dòng)力學(xué)控制。密度泛函理論進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，(S-2-MeBA)2PbI4的低溫相相對于室溫相顯示出更顯著的自旋分裂。該工作開辟了一條新途徑，使用晶體到晶體轉(zhuǎn)變和熱循環(huán)的動(dòng)力學(xué)控制來調(diào)節(jié)鈣鈦礦中的自旋分裂，以用于未來的自旋電子應(yīng)用，并進(jìn)一步指出使用這種“緩慢”的相變來切換和控制其他物理現(xiàn)象，尤其是那些依賴于結(jié)構(gòu)扭曲和晶格對稱的。