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How to GIWAXS: Grazing Incidence Wide Angle X-Ray Scattering Applied to Metal Halide Perovskite Thin Films
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2023-06-11 , DOI: 10.1002/aenm.202300760
Julian A. Steele 1, 2, 3 , Eduardo Solano 4 , David Hardy 5 , Damara Dayton 6 , Dylan Ladd 6 , Keith White 6 , Peng Chen 1 , Jingwei Hou 1 , Haowei Huang 3 , Rafikul Ali Saha 3 , Lianzhou Wang 1 , Feng Gao 5 , Johan Hofkens 7, 8 , Maarten B. J. Roeffaers 3 , Dmitry Chernyshov 9 , Michael F. Toney 6, 10
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2023-06-11 , DOI: 10.1002/aenm.202300760
Julian A. Steele 1, 2, 3 , Eduardo Solano 4 , David Hardy 5 , Damara Dayton 6 , Dylan Ladd 6 , Keith White 6 , Peng Chen 1 , Jingwei Hou 1 , Haowei Huang 3 , Rafikul Ali Saha 3 , Lianzhou Wang 1 , Feng Gao 5 , Johan Hofkens 7, 8 , Maarten B. J. Roeffaers 3 , Dmitry Chernyshov 9 , Michael F. Toney 6, 10
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The frequency of reports utilizing synchrotron-based grazing incident wide angle X-ray scattering (GIWAXS) to study metal halide perovskite thin films has exploded recently, as this technique has proven invaluable for understanding several structure-property relationships that fundamentally limit optoelectronic performance. The GIWAXS geometry and temporal resolution are also inherently compatible with in situ and operando setups (including ISOS protocols), and a relatively large halide perovskite research community has deployed GIWAXS to unravel important kinetic and dynamic features in these materials. Considering its rising popularity, the aim here is to accelerate the required learning curve for new experimentalists by clearly detailing the underlying analytical concepts which can be leveraged to maximize GIWAXS studies of polycrystalline thin films and devices. Motivated by the vast range of measurement conditions offered, together with the wide variety of compositions and structural motifs available (i.e., from single-crystal and polycrystalline systems, to quantum dots and layered superlatices), a comprehensive framework for conducting effective GIWAXS experiments is outlined for different purposes. It is anticipated that providing a clear perspective for this topic will help elevate the quality of future GIWAXS studies—which have become routine—and provide the impetus required to develop novel GIWAXS approaches to resolve unsettled scientific questions.
中文翻译：
如何 GIWAXS：掠入射广角 X 射线散射应用于金属卤化物钙钛矿薄膜
最近，利用基于同步加速器的掠入射广角 X 射线散射 (GIWAXS) 研究金属卤化物钙钛矿薄膜的报道频率激增，因为事实证明，这种技术对于理解从根本上限制光电性能的几种结构-性能关系非常有价值。GIWAXS 几何结构和时间分辨率本质上也与原位和操作设置（包括 ISOS 协议）兼容，并且相对较大的卤化物钙钛矿研究社区已部署 GIWAXS 来揭示这些材料中的重要动力学和动态特征。考虑到它越来越受欢迎，这里的目的是通过清楚地详细说明基本分析概念来加速新实验人员所需的学习曲线，这些概念可用于最大化多晶薄膜和器件的 GIWAXS 研究。受所提供的广泛测量条件以及可用的各种成分和结构图案（即从单晶和多晶系统到量子点和层状超晶格）的启发，针对不同目的概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。受所提供的广泛测量条件以及可用的各种成分和结构图案（即从单晶和多晶系统到量子点和层状超晶格）的启发，针对不同目的概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。受所提供的广泛测量条件以及可用的各种成分和结构图案（即从单晶和多晶系统到量子点和层状超晶格）的启发，针对不同目的概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。出于不同目的，概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。出于不同目的，概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。
更新日期：2023-06-11
中文翻译：
如何 GIWAXS：掠入射广角 X 射线散射应用于金属卤化物钙钛矿薄膜
最近，利用基于同步加速器的掠入射广角 X 射线散射 (GIWAXS) 研究金属卤化物钙钛矿薄膜的报道频率激增，因为事实证明，这种技术对于理解从根本上限制光电性能的几种结构-性能关系非常有价值。GIWAXS 几何结构和时间分辨率本质上也与原位和操作设置（包括 ISOS 协议）兼容，并且相对较大的卤化物钙钛矿研究社区已部署 GIWAXS 来揭示这些材料中的重要动力学和动态特征。考虑到它越来越受欢迎，这里的目的是通过清楚地详细说明基本分析概念来加速新实验人员所需的学习曲线，这些概念可用于最大化多晶薄膜和器件的 GIWAXS 研究。受所提供的广泛测量条件以及可用的各种成分和结构图案（即从单晶和多晶系统到量子点和层状超晶格）的启发，针对不同目的概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。受所提供的广泛测量条件以及可用的各种成分和结构图案（即从单晶和多晶系统到量子点和层状超晶格）的启发，针对不同目的概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。受所提供的广泛测量条件以及可用的各种成分和结构图案（即从单晶和多晶系统到量子点和层状超晶格）的启发，针对不同目的概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。出于不同目的，概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。出于不同目的，概述了进行有效 GIWAXS 实验的综合框架。预计为该主题提供清晰的视角将有助于提高未来 GIWAXS 研究的质量（这已成为常规研究），并提供开发新的 GIWAXS 方法以解决尚未解决的科学问题所需的动力。
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