Effects of band edge positions on defect structure in lead halide perovskites: A case study on the Br vacancy in CsPbBr3

材料科学 卤化物 空位缺陷 二聚体 放松(心理学) 联轴节(管道) 密度泛函理论 分子动力学 带隙 结晶学 凝聚态物理 物理 核磁共振 化学 量子力学 光电子学 无机化学 社会心理学 心理学 冶金
作者
Jun Kang
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:4 (8) 被引量:20
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.4.085405
摘要

In practical density-functional-theory-based simulations of defects in lead halide perovskites (LHPs), it is often assumed that spin-orbit coupling (SOC) and self-interaction corrections (SIC) mostly affect the electronic structure, whereas their effects on the structural properties are minor. Therefore, SOC and SIC are usually excluded during structural relaxation or molecular dynamics simulations. With such an assumption, previous studies predicted several unusual features of Br vacancies (${V}_{\text{Br}}$) in $\mathrm{Cs}\mathrm{Pb}{\mathrm{Br}}_{3}$, including the formation of a Pb dimer, negative-$U$ character, and highly dynamic defect level. In this work, it is shown that SOC and SIC can play important roles in determining the equilibrium geometry and potential energy surface of ${V}_{\text{Br}}$ in $\mathrm{Cs}\mathrm{Pb}{\mathrm{Br}}_{3}$. Including SOC and SIC for structural relaxation results in a normal shallow level feature of ${V}_{\text{Br}}$, instead of the negative-$U$ character, and the Pb dimer becomes unstable in this case. Moreover, the highly dynamic defect level of ${V}_{\text{Br}}$ is absent when SOC is included for molecular dynamic trajectory generation. The contrasting results compared to previous studies are understood by the sensitive dependence of the occupation of the ${V}_{\text{Br}}$-associated states on the band edge positions of $\mathrm{Cs}\mathrm{Pb}{\mathrm{Br}}_{3}$, which is greatly affected by the strong SOC and SIC. These results thus highlight the importance of the correct prediction of the band edge positions for accurate modeling of defects in LHPs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
julienCCC完成签到,获得积分10
1秒前
lily完成签到,获得积分10
1秒前
doomedQL完成签到,获得积分10
2秒前
木木很累发布了新的文献求助10
2秒前
彼方完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xuxuxuxu完成签到 ,获得积分10
4秒前
噼里啪啦完成签到,获得积分10
5秒前
wbshore完成签到,获得积分10
6秒前
YY完成签到,获得积分10
8秒前
chuzihang完成签到 ,获得积分10
8秒前
852发布了新的文献求助20
8秒前
qin完成签到,获得积分10
9秒前
老实幻姬完成签到,获得积分10
10秒前
zombleq完成签到 ,获得积分10
11秒前
激流勇进wb完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.4应助jiage123采纳,获得10
11秒前
南宫硕完成签到 ,获得积分10
13秒前
牛犇完成签到,获得积分10
13秒前
明理的踏歌完成签到,获得积分10
14秒前
lcy完成签到 ,获得积分10
15秒前
幺幺咔完成签到 ,获得积分10
17秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
18秒前
张sir完成签到,获得积分10
21秒前
AFF完成签到,获得积分10
21秒前
木香完成签到,获得积分10
22秒前
热可可728完成签到,获得积分10
22秒前
优雅沛文完成签到 ,获得积分10
24秒前
辛勤誉完成签到,获得积分10
27秒前
赘婿应助xiaowang采纳,获得10
30秒前
lx840518完成签到 ,获得积分10
32秒前
roclie完成签到,获得积分10
32秒前
laa完成签到,获得积分10
33秒前
35秒前
西柚柠檬完成签到 ,获得积分10
35秒前
LiuZhaoYuan完成签到,获得积分10
36秒前
仝富贵完成签到,获得积分10
37秒前
一一完成签到 ,获得积分10
38秒前
㊣㊣完成签到,获得积分10
39秒前
贪玩心情完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6498075
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294052
关于积分的说明 17696755
捐赠科研通 5593940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917557
邀请新用户注册赠送积分活动 1894486
关于科研通互助平台的介绍 1755041