Развитие теоретических исследований термоэлектрических материалов на основе безсвинцового галогенидного двойного перовскита Na₂AgSbX₆ (X = F, Cl, Br и I)

Введение: В этой работе исследованы новые безсвинцовые галогенидные двойные перовскиты — материалы для возобновляемой энергетики. Благодаря потенциальному применению в электронных устройствах эти материалы вызывают большой интерес исследователей. Анализ электронной структуры показал, что они являются непрямозонными полупроводниками с шириной запрещённой зоны от 1,273 до 3,986 эВ. Также изучены оптические параметры, включая диэлектрическую проницаемость, электропроводность и коэффициент поглощения; полученные результаты указывают на потенциальное применение этих материалов в фотоэлектрических устройствах. Стабильность оценивали по термодинамическим параметрам и фононным спектрам. Материалы оказались термически стабильными, однако фононные спектры свидетельствуют об их динамической нестабильности; кроме NaAgSbF и NaAgSbI, остальные соединения обладают низкой механической стабильностью. Для перспективного применения также рассчитаны термоэлектрические параметры: коэффициент Зеебека, фактор мощности и термоэлектрическая добротность. Результаты подтверждают, что эти материалы могут быть полезны в термоэлектрических устройствах. Большинство параметров рассчитано впервые.2626

Методы: Расчёты выполнены с помощью программного комплекса WIEN2k, основанного на методе линеаризованных присоединённых плоских волн с полным потенциалом (FP-LAPW). Этот метод относится к наиболее надёжным для расчёта фотоэлектрических свойств полупроводниковых перовскитов. Взаимодействие ионного остова с валентными электронами учитывали в рамках метода проекционных дополненных волн (PAW), реализованного в пакете Vienna Ab initio Simulation Package (VASP).