杂化金属卤化物材料因其光吸收系数高、带隙可调、缺陷容忍度高等特点而备受关注，在太阳能电池、光电探测器、发光二极管等领域得到了广泛应用。其中，零维结构的杂化金属卤化物材料通常表现出大斯托克斯位移及高效的发光特性。然而，如何扩大新型高性能杂化金属卤化物种类，并提供相应体系的设计策略，仍然是一项挑战。

近日，南方科技大学毛陵玲教授研究团队报道了一系列双金属杂化卤化物材料，其化学通式为A(L)_n[BCl_m]（A为稀土、碱土金属和过渡金属；L为溶剂配体；B为Sb、Bi和Te）。该杂化双金属卤化物家族展现了非常丰富的组成、结构和性能多样性。

与传统的杂化材料相比，该材料家族的特点在于，结构中含有溶剂小分子配位的A位复合阳离子，如[La(DMSO)₈]³⁺和[Mg(TMSO)₆]²⁺（其中DMSO为二甲基亚砜，TMSO为四亚甲基亚砜），以及ns²主族金属为中心的B位阴离子基团，如[SbCl₅]^2-、[BiCl₆]^3-和[TeCl₆]^2-，阴阳离子基元交替排列，并在分子水平上形成典型的零维结构。

该材料家族除成分、结构方面的多样性外，在发光性能方面也体现出丰富的可调性。一方面，得益于独特的4f电子结构所带来的多样的能级跃迁，稀土离子展现出丰富的发射谱带。另一方面，在零维结构的杂化金属卤化物中，激子被限制在孤立的无机单元，辐射重组通常会产生高效的光致发光（PL）。因此，在该研究介绍的RE(DMSO)₈[BCl₆]体系中，既存在B位金属的三重态宽带发射，又能观察到稀土离子的特征发射。值得一提的是，这是首次以非掺杂方式在杂化金属卤化物中，将ns²离子发光与稀土离子发光结合。

在另外两个化合物体系A(DMSO)₆[SbCl₅]和A(TMSO)₆[SbCl₅]中，两者都具有六配位的溶剂配位A位阳离子。不同的是，前者具有Cl空位的六配位伪八面体[SbCl₅]^2-基团，而后者具有五配位四方金字塔[SbCl₅]^2-基团。在上述两个体系中，由于5s²活性孤对电子的表达，能够同时观察到分别归因于单重态和三重态的双峰发射，而在RE(DMSO)₈[SbCl₆]中仅观察到三重态的单发射带。

综上，该研究报道了杂化双金属卤化物家族的21种新型化合物，这些材料采用A位金属配位策略，展示了出色的组成和结构多样性。这使研究人员能够扩展体系的结构可调性，将稀土、碱土、过渡金属与ns²主族金属卤化物结合起来。通过替换A位金属、有机溶剂配体和B位金属，可以调控这些化合物的PL特性。该工作为下一代光电材料提供了新的设计策略以及结构-性能关系的见解。