The structural versatility of organic compounds imparts manifold properties to hybrid organic−inorganic perovskites, where two-dimensional (2D) halide perovskites are potential future platforms for light-emitting devices because of their unique quantum well configuration and dielectric confinement. Notwithstanding the numerous studies on the organic−inorganic perovskites carried out to date, precisely charactering the structure and photoluminescence mechanism remain considerable challenges. Herein, by applying Rietveld refinement, we have obtained crystal structure and atomic sites of 2D layered OA2PbBr4 perovskite, which undergoes a phase transition at 190 K with activation energies of 29.6 and 3.8 meV for the two phases, respectively. The theoretical analysis based on the crystal structure were performed to understand the nature of vibrations and band structure. Steady-state PL shows a narrow emission and a broad emission located at 409 and 487 nm, respectively. With temperature cooling down to 118K, narrow emission gradually narrowed and enhanced. Meanwhile, intensity of broad emission first weakens and then increases. The turning point occurs near 198 K. By applying time-resolved PL (TRPL) and transient absorption (TA) spectra experiment, we observed a rapid carrier transfer from the FE to the STE state, and demonstrated the narrow and broad bands originate from free exciton and self-trapped exciton emission, respectively. And the self-trapping depth is proved to be 26.3 meV by low-temperature PL. Our findings indicate the synthesized 2D perovskite has potential applications in optoelectronic and display devices.

The phase transitions of 4-methylpyridine (4MP) were studied under static pressure and dynamic pressure by in situ Raman spectroscopy. Under static compression, 4-methylpyridine underwent three phase transitions: a liquid to crystal I transition at 0.44 GPa; followed by transformation into crystal II at 2.17 GPa and crystal III at 10.36 GPa. Under dynamic compression, 4-methylpyridine was compressed into an amorphous phase as the pressure increased from 0.36, 0.38, and 0.33 GPa to 4.42, 6.80, and 11.53 GPa within 5 ms, respectively. Through the fitting of partial Raman peak linewidth with pressure, the compression rate has a significant effect on the disorder degree of crystal structure. During the pressure relief process, the amorphous 4-methylpyridine transformed into a new crystal Ⅰ' at 2.40 GPa, and then returned to the initial liquid state at roughly 0.58 GPa. The phase transitions of 4-methylpyridine dynamic pressure can be explained by the faster compression rate that drives systems to break chemical equilibrium and generate a new phase.

ABSTRACT In this work, we set a series of blue‐P/Hf 2 CO 2 vdW heterostructures by stacking blue‐P and Hf 2 CO 2 monolayers together. Then the most stable structure, the AD‐stacking blue‐P/Hf 2 CO 2 vdW structure (the HS), is selected out for further investigation. The electronic and optical properties of the HS are studied for exploring its potential applications. Result of its electronic structure investigation indicates that the HS is a type‐I band arrangement. By applying different biaxial strains parallel to the stacking direction to the HS, we regulate its band gap and band edge positions. Results show a suitable strain not only can adjust the band alignment type of the HS change from type‐I to type‐II but also regulate the band structure to a suitable band edge positions for photocatalytic water splitting. The band edge position of HS (2%) across the oxidation and reduction potential indicates that it is a potential photocatalyst of water splitting at pH = 7. By calculating the absorption coefficient, we found the HS (2%) has a good light‐harvesting ability in visible light and UV region, which further proves it has the potential as the sunlight‐driven photocatalyst for water splitting.