Mechanical Stability and Energy Gap Evolution in Cs-Based Ag, Bi Halide Double Perovskites under High Pressure: A Theoretical DFT Approach

密度泛函理论 带隙 静水压力 半导体 材料科学 费米能级 钙钛矿(结构) 混合功能 卤化物 电子结构 凝聚态物理 化学物理 化学 计算化学 光电子学 热力学 结晶学 无机化学 物理 量子力学 电子
作者
Ismahan Duz Parrey,Fuat Bilican,Celal Kurşun,H.H. Kart,Khursheed Ahmad Parrey
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:8 (29): 26577-26589 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsomega.3c03469
摘要

Due to their intrinsic stability and reduced toxicity, lead-free halide double perovskite semiconductors have become potential alternatives to lead-based perovskites. In the present study, we used density functional theory simulations to investigate the mechanical stability and band gap evolution of double perovskites Cs2AgBiX6 (X = Cl and Br) under an applied pressure. To investigate the pressure-dependent properties, the hydrostatic pressure induced was in the range of 0-100 GPa. The mechanical behaviors indicated that the materials under study are both ductile and mechanically stable and that the induced pressure enhances the ductility. As a result of the induced pressure, the covalent bonds transformed into metallic bonds with a reduction in bond lengths. Electronic properties, energy bands, and electronic density of states were obtained with the hybrid HSE06 functional, including spin-orbit coupling (HSE06 + SOC) calculations. The electronic structure study revealed that Cs2AgBiX6 samples behave as X-Γ indirect gap semiconductors, and the gap reduces with the applied pressure. The pressure-driven samples ultimately transform from the semiconductor to a metallic phase at the given pressure range. Also, the calculations demonstrated that the applied pressure and spin-orbit coupling of the states pushed VBM and CBM toward the Fermi level which caused the evolution of the band gap. The relationship between the structure and band gap demonstrates the potential for designing lead-free inorganic perovskites for optoelectronic applications, including solar cells as well as X-ray detectors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
狄秋白发布了新的文献求助10
2秒前
tianxin发布了新的文献求助10
2秒前
糕手完成签到,获得积分20
2秒前
古地无明完成签到 ,获得积分10
3秒前
猫熊完成签到,获得积分10
3秒前
wanci驳回了Zx_1993应助
3秒前
只只只完成签到,获得积分10
3秒前
pretty完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ryne完成签到 ,获得积分10
4秒前
LLL发布了新的文献求助10
4秒前
迷路绮南发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
Rao发布了新的文献求助10
5秒前
star应助听雨采纳,获得10
5秒前
5秒前
11发布了新的文献求助10
5秒前
顾矜应助哦哦哦采纳,获得10
6秒前
6秒前
小王发布了新的文献求助10
6秒前
小柠檬完成签到,获得积分20
7秒前
专注夏兰发布了新的文献求助10
7秒前
青衣发布了新的文献求助10
7秒前
林子青完成签到,获得积分10
7秒前
瓦瓦应助奋斗哈基米采纳,获得20
8秒前
平淡傲南完成签到,获得积分20
9秒前
默默完成签到 ,获得积分10
9秒前
天天快乐应助七木采纳,获得10
9秒前
小夜子完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
糕手关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
crowling发布了新的文献求助10
11秒前
liu完成签到,获得积分10
11秒前
FashionBoy应助田国兵采纳,获得10
11秒前
甜蜜耳机完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
TT发布了新的文献求助10
13秒前
科目三应助潇洒台灯采纳,获得10
13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
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Routledge Handbook on Spaces of Mental Health and Wellbeing 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5319745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4461682
关于积分的说明 13884225
捐赠科研通 4352426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2390560
邀请新用户注册赠送积分活动 1384341
关于科研通互助平台的介绍 1354051