Дослідження структурних та електроних властивостей сполуки CsMgCl3

  • Аман Кумар Факультет фізики, науковий коледж Керал Верма Субхарті, Університет Свамі Вівеканад Субхарті Меєрут, Індія https://orcid.org/0000-0002-8867-6595
  • Харшіт Гупта Кафедра електротехніки, Університет Свамі Вівекананда Субхарті Меєрут, Індія https://orcid.org/0009-0007-3964-6895
  • Дев Кумар Кафедра фізики, Університет CCS Меєрут, Індія https://orcid.org/0009-0006-2726-4227
  • Ріту Шарма Кафедра електронної та комунікаційної інженерії, політехнічний коледж, Університет Свамі Вівекананда Субхарті, Меєрут
  • Анудж Кумар Государственный колледж Махамайя, Ширкот Биджнор, UP, Індія https://orcid.org/0000-0003-3372-3718
  • Субодх Кумар Шарма Факультет фізики, Коледж S.S.V., Хапур (Університет CCS, Меєрут, UP,), Індія
  • Aman Pal Singh Кафедра фізики, М.М. Коледж, Модінагар (C. C. S. University, Meerut U. P.), Індія
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-33
Ключові слова: GGA, оптоелектроніка, генератор енергії, заборонена зона

Анотація

У цій роботі ми досліджували сполуку CsMgCl3 за допомогою програмного пакету WIEN2K. Структурні та електронні властивості визначалися з використанням методу повнопотенційних приєднаних плоских хвиль (FP-LAPW) з наближенням узагальненого градієнта (GGA) як обмінних кореляційних потенціалів. Ми використовували рівняння Берча-Мурнагана (BME) визначення структурних властивостей матеріалу. До них відносяться параметр решітки, модуль об'ємного стиску, перша похідна модуля об'ємного стиску, мінімальна енергія та об'єм. Структурні властивості відповідають експериментальним даним. Електронні властивості з точки зору зонної структури (BS), а також профілів повної та парціальної густини станів (T-DOS та P-DOS) CsMgCl3 з використанням потенціалів GGA демонструють непряму широку енергетичну заборонену зону 5,35 еВ. Всі ці властивості показують, що з'єднання CsMgCl3 може бути використаний як перовскітна структура в сонячних елементах.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

J.N. Burschka, S.J. Pellet, R. Moon, P. Humpry-Baker, M.K.N. Gao, and M. Gratzel, Nature, 499, 316-319 (2013). https://doi.org/10.1038/nature12340

M. He, D. Zheng, M. Wang, C. Lin, and Z. Lin, J. Mater. Chem. A, 2, 5994-6003 (2014). https://doi.org/10.1039/C3TA14160H

M. Grätzel, Nat. Mater. 13, 838-842 (2014). https://doi.org/10.1038/nmat4065

Q.F. Dong, Y. Fang, Y. Shao, P. Mulligan, J. Qiu, L. Cao, and J. Huang, Science, 347, 967-970 (2015). https://doi.org/10.1126/science.aaa5760

W. Lee, H. Li, A.B. Wong, D. Zhang, M. Lai, Y. Yu, Q. Kong, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 114, 8693 (2017). https://doi.org/10.1073/pnas.1711744114

R.E. Brandt, V. Stevanović, D.S. Ginley, and T. Buonassisi, MRS Commun. 5, 265 (2015). https://doi.org/10.1557/mrc.2015.26

M. Saliba, T. Matsui, J.Y. Seo, K. Domanski, J.P. Correa-Baena, M.K. Nazeeruddin, S.M. Zakeeruddin, et al., Energy Environ. Sci. 9, 1989-1997 (2016). https://doi.org/10.1039/C5EE03874J

W. Zhang, G.E. Eperon, and H.J. Snaith, Nat. Energy, 1, 16048 (2016). https://doi.org/10.1038/nenergy.2016.48

D.H. Fabini, J.G. Labram, A.J. Lehner, J.S. Bechtel, H.A. Evans, A.V. Ven, F. Wudl, et al., Inorg. Chem. 56, 11-25 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6b01539

D. Ray, C. Clark, H.Q. Pham, J. Borycz, R.J. Holmes, E.S. Aydil, and L. Gagliardi, J. Phys. Chem. C, 122, 7838-7848 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b00226

Y.P. He, and G. Galli, Chem. Mater. 26, 5394-5400 (2014). https://doi.org/10.1021/cm5026766

M.A. Ali, N. Alam, S. Meena, S.A. Ali, A. Dar, G. Khan, Murtaza, et al., Int. J. Quantum. Chem. 120, e26141 (2019). https://doi.org/10.1002/qua.26141

D. Shi, V. Adinolfi, R. Comin, M. Yuan, E. Alarousu, A. Buin, Y. Chen, et al., Science, 347, 519-522 (2015). https://doi.org/10.1126/science.aaa2725

X. Mettan, R. Pisoni, P. Matus, A. Pisoni, J. Jacimovic, B. Nafradi, M. Spina, et al., J. Phys. Chem. C, 119, 11506-11510 (2015). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b03939

G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S.S. Lim, Y.M. Lam, M. Gratzel, S. Mhaisalkar, and T.C. Sum, Science, 342, 344-347 (2013). https://doi.org/10.1126/science.1243167

C.C. Stoumpos, C.D. Malliakas, and M.G. Kanatzidis, Inorg. Chem. 52, 9019-9038 (2013). https://doi.org/10.1021/ic401215x

A. Babayigit, A. Ethirajan, M. Muller, and B. Conings, Nat. Mater. 15, 247-251 (2016). https://doi.org/10.1038/nmat4572

S.A. Chowdhury, K. Inzani, T. Pena, A. Dey, S.M. Wu, S.M. Griffin, and H. Askari, J. of Engg. Mat. & Techno. 144, 011006 (2021). http://dx.doi.org/10.1115/1.4051306

T. Krishnamoorthy, H. Ding, C. Yan, W.L. Leong, T. Baikie, Z. Zhang, M. Sherburne, et al., J. Mater. Chem. A, 3, 23829-23832 (2015). https://doi.org/10.1039/C5TA05741H

L.C. Tang, C.S. Chang, L.C. Tang, and J.Y. Huang, J. Phys. Condens. Matter, 12, 9129-9143 (2017). https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/43/303

F. Hao, C.C. Stoumpos, P. Guo, N. Zhou, T.J. Marks, R.P.H. Chang, and M.G. Kanatzidis, J. Am. Chem. Soc. 137, 11445-11452 (2015). https://doi.org/10.1021/jacs.5b06658

S. Shao, J. Liu, G. Portale, H. Fang, G.R. Blake, G.H. TenBrink, L.J.A. Koster, et al., Ad Energy Mat. 1702019 (2017). https://doi.org/10.1002/aenm.201702019

Y. Takahashi, H. Hasegawa, Y. Takahashi, and T. Inabe, J. Solid State Chem. 205, 39. (2013). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.07.008

W. Ming, H. Shi, and M.H. Du, J. Mater. Chem. A, 4, 13852-13858 (2016). https://doi.org/10.1039/C6TA04685A

L.Y. Huang, and W.R.L. Lambrecht, Phys. Rev. B, 88, 165203 (2013). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.165203

D.J. Singh, J. Appl. Phys. 112, 083509 (2012). https://doi.org/10.1063/1.4759240

I. Chung, J.-H. Song, J. Im, J. Androulakis, C.D. Malliakas, H. Li, A.J. Freeman, et al., J. Am. Chem. Soc. 134, 8579-8587 (2012). https://doi.org/10.1021/ja301539s

C. Kaewmeechai, Y. Laosiritaworn, and A.P. Jaroenjittichai, J. Phys.: Conf. Ser. 1380, 012112 (2019). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1380/1/012112

G.L. McPherson, A.M. McPherson, and J.L. Atwood, J. Phys. Chem. Solids, 41, 495 (1980). https://doi.org/10.1016/0022-3697(80)90180-8

A.P. Shpak, O.A. Glike, A.G. Dmitriev, P.A. Rodnyi, A.S. Voloshinovskii, and S.M. Pidzyrailo, J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 68, 335-338 (1994). https://doi.org/10.1016/0368-2048(94)02131-7

G.L. McPherson, T.J. Kistenmacher, and G.D. Stucky, J. Chem. Phys. 52, 815-824 (1970). https://doi.org/10.1063/1.1673061

P. Blaha, K. Schwarz, P. Sorantin, and S.B. Trickey, Comp. Phys. Commun. 59, 399-415 (1990). https://doi.org/10.1016/0010-4655(90)90187-6

P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka, and J. Luitz, wien2k, An Augment. Pl. Wave+ Local Orbitals Progr. Calc. Cryst, Prop, 2001.

J.P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865

F. Tran, and P. Blaha, Phys. Rev. Lett. 102, 226401 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.226401

F.D. Muranghan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 30, 5390 (1994).

G. Shwetha, V. Kanchanaa, and G. Vaitheeswaran, J. of Solid State of Chem. 227, 110–116 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2015.03.024

A. Kumar, A. Kumar, K. Kumar, R.P. Singh, R. Singh, and R. Kumar, East European Journal of Physics, (1), 109-117 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-1-13

A. Kumar, R. Gautam, R.P. Singh, and A. Kumar, International Journal of Advanced Science and Technology, 29(08), 1150 1158 (2020).

A. Kumar, R. Guatam, S. Chand, A. Kumar, and R.P. Singh, Materials Physics & Mechanics, 42(1), 112-130 (2019). http://dx.doi.org/10.18720/MPM.4212019_10

Опубліковано
2024-03-05
Цитовано
Як цитувати
Кумар, А., Гупта, Х., Кумар, Д., Шарма, Р., Кумар, А., Шарма, С. К., & Singh, A. P. (2024). Дослідження структурних та електроних властивостей сполуки CsMgCl3 . Східно-європейський фізичний журнал, (1), 355-360. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-33
Номер
№ 1 (2024): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2024 Аман Кумар, Харшіт Гупта, Дев Кумар, Ріту Шарма, Анудж Кумар, Субодх Кумар Шарма

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).