Χάρτης των Ενώσεων Zintl AM2Pn2

Το AM2Pn2 (A= Ca, Sr, Ba, Yb, Mg, M = Zn, Cd, Mg, και Pn = N, P, As, Sb, Bi) family of Zintl phases has been known as thermoelectric materials and has recently gained much attention for highly promising materials for solar absorbers in single-junction and tandem solar cellsΣτην παρούσα εργασία, θα εξερευνήσουμε, από τις πρώτες αρχές, ολόκληρη την οικογένεια των ενώσεων AM2Pn2 από την άποψη της δομής της βασικής τους κατάστασης, της θερμοδυναμικής σταθερότητας και της ηλεκτρονικής δομής.Επίσης εκτελούμε φωτοφωτοφωτοφωτοφωτοσκόπηση σε χύδην σκόνη και δείγματα λεπτού φιλμ για να επαληθεύσουμε τα αποτελέσματα μας, συμπεριλαμβανομένων των πρώτων μετρήσεων των κενών ζώνης του SrCd2P2 και του CaCd2P2.

Οι ενώσεις AM2Pn2 παρουσιάζουν ευρεία σταθερότητα, είναι ως επί το πλείστον ισοδομικές με το CaAl2Si2 (P3̅m1), και καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα κενών ζώνης από 0 έως και πέρα από 3 eV.Αυτό θα μπορούσε να τα κάνει χρήσιμα για διάφορους σκοπούς., για την οποία προτείνουμε διάφορους υποψήφιους, όπως το CaZn2N2 για τους αντλητές ηλιακών κυψελών ταντέμ και το SrCd2Sb2 και το CaZn2Sb2 για τους ανιχνευτές υπέρυθρων.Διαπιστώνουμε ότι το Mg3Sb2 έχει τις περισσότερες υποσχέσεις ως θερμοηλεκτρικό υλικό λόγω αρκετών τσέπης εκτός γ βαλεντικής ζώνης., οι οποίες είναι μοναδικές μεταξύ των συνθέσεων που μελετήθηκαν εδώ.

Εδώ, έχουμε μελετήσει συστηματικά τη σταθερότητα φάσης και τη δομή ηλεκτρονικών ζώνων των ενώσεων AM2Pn2 σε ένα ευρύ φάσμα συνθέσεων, χρησιμοποιώντας υπολογισμούς πρώτων αρχών,Βρίσκοντας ότι η πλειοψηφία των συνθέσεων που μελετήθηκαν εδώ είναι σταθερές και ισοδομικές και ότι αυτές διαθέτουν ένα ευρύ φάσμα κενών ζώνηςΤο κενό της ζώνης γενικά αυξάνεται καθώς μειώνεται η μάζα Pn. Ενώ τα βισμουτίδια είναι κυρίως μεταλλικά, ορισμένα νιτρίδια έχουν κενά ζώνης μεγαλύτερα από 3 eV.Συγκρίνουμε τα αποτελέσματα με την πειραματική βιβλιογραφία και τα συμπληρώνουμε με νέα πειραματικά αποτελέσματαΗ εργασία μας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατανόηση των καθιερωμένων ενώσεων AM2Pn2, να προτείνει νέες ενώσεις AM2Pn2 για σύνθεση και να προτείνει ειδικές εφαρμογές για ορισμένες χημικές ουσίες.