Abstrak
Scintillator yang memiliki sifat terang dan respons cepat sangat penting untuk pencitraan sinar-X dinamis dan berkecepatan tinggi. Meskipun demikian, memiliki hasil cahaya tinggi dan respons cepat secara bersamaan tetap menjadi tantangan signifikan bagi sebagian besar sintillator. Di sini, kami mengusulkan strategi untuk mencapai karakteristik terang dan respons cepat dari sintilator dengan memanfaatkan efek gabungan dari kurungan dielektrik dan molekuler dalam sintilator hibrida organik-anorganik (TPA)2MnBr4. Di dalamnya, kation tetrapropilamonium besar (TPA+) mengelilingi unit [MnBr4]2−, membentuk struktur kurungan molekuler berdimensi nol (0D) yang mendorong lokalisasi elektron dan mencapai hasil cahaya yang signifikan sebesar 56800 foton MeV−1. Sementara itu, konstanta dielektrik rendah dari TPA+ dapat meningkatkan kurungan dielektrik unit [MnBr4]2−, mengurangi penangkapan eksiton oleh cacat yang dalam. Efek sinergis dalam sintilator ini menghasilkan energi pengikatan eksiton yang besar sebesar 1028,8 meV dan waktu respons yang sangat cepat sebesar 500 fs. Khususnya, di bawah penyinaran sinar-X, (TPA)2MnBr4 menunjukkan batas deteksi yang sangat rendah sebesar 18,7 nGyair s−1 dan resolusi spasial yang luar biasa sebesar 21,0 lp mm−1. Mengingat fitur sintilator yang terang dan respons cepat, kami menunjukkan aplikasi potensial dalam pencitraan sinar-X dinamis dan waktu nyata 3D. Temuan ini meletakkan dasar untuk merancang sintilator berkinerja tinggi dan membuka jalan bagi aplikasi inovatif dalam pencitraan dinamis dan beresolusi tinggi