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铌酸钠和钽酸钙钛矿的第一性原理结构、弹性和光电研究
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-12-15 , DOI: 10.1038/s41598-022-26250-7
Shaukat Ali Khattak 1 , Saikh Mohammad Wabaidur 2 , Md Ataul Islam 3 , Mudasser Husain 4 , Irfan Ullah 1 , Syed Zulfiqar 1 , Gul Rooh 1 , Nasir Rahman 4 , Muhammad Salman Khan 1 , Gulzar Khan 1 , Tahirzeb Khan 1 , Benabdellah Ghlamallah 5
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对高效材料的日益追求促使我们研究基于碱 (Na) 的铌酸盐 (NaNbO 3 ) 和钽酸盐 (NaTaO 3 ) 钙钛矿,同时利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,编码在 WIEN2K 中。在使用 Birch Murnaghan 版型时,我们发现这些材料在结构上很稳定。类似地,室温下的从头算分子动力学模拟 (AIMD) 表明化合物没有结构变形并且在室温下稳定。通过使用推荐的修正 Becke–Johnson 势,我们确定了当前材料的电子特性,从而深入了解它们的性质:它们被揭示为间接半导体,NaNbO 3的计算带隙为 2.5 和 3.8 eV和NaTaO 3,分别。我们还确定了两种材料的总态密度和部分态密度,并且这些材料的带隙能量获得的结果与能带结构确定的结果一致。我们发现这两种化合物在低能量下都对引人注目的光子表现出透明性,并在紫外线区域表现出吸收和光传导。弹性研究表明,这些化合物具有机械稳定性,而NaNbO 3表现出更强的承受压应力和剪切应力的能力并抵抗形状变化,而NaTaO 3表现出较弱的抵抗体积变化的能力。我们还发现,没有一种化合物是完全各向同性的,NaNbO 3和 NaTaO 3分别具有韧性和脆性。通过研究这些材料的光学特性,我们推断它们是光电器件应用的有前途的候选者。我们相信,这份报告将援引实验研究进行进一步调查。





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更新日期:2022-12-15
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