在无机矿中混合I和Br:来自反应分子动力学模拟的原子见解
Mike Pols1,2, Adri C T van Duin3, Sofía Calero1
1Materials Simulation & Modelling, Department of Applied Physics and Science Education, Eindhoven University of Technology, 5600 MB Eindhoven, The Netherlands.
具有混合化物和化物组成的全无机化物矿提供了增强的稳定性. 将引入,,酸和酸的矿会诱导晶格应变,改善相位稳定性并防止降解,这对于光电子应用至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 全无机化矿对光电子有前途,比混合有机-无机对应物提供更好的稳定性.
- 酸 (CsPbI3) 和酸 (CsPbBr3) 的矿具有理想的光电子特性,但面临稳定性挑战.
- 混合化 (CsPb(BrxI1-x) 3) 矿具有平衡的性能和更好的相位稳定性,特别是在添加小量的时.
研究的目的:
- 调查格子应变在混合化矿矿相位稳定中的作用.
- 开发和利用一个反应力场来模拟矿相变和离子动态.
- 了解合并如何影响基于CsPbI3的矿的结构和动态特性.
主要方法:
- 为CsPbI3,CsPbBr3和CsPb(BrxI1-x) 3系统开发一个反应力场 (ReaxFF).
- 大规模的分子动力学模拟使用开发的ReaxFF来研究相位过渡.
- 对内部离子动力学和与不同含量相关的晶格应变的分析.
主要成果:
- 在CsPb(BrxI1-x) 3矿中含量增加降低了过渡温度到立方相.
- 的较小的离子半径诱导了晶格应变,改变了八面体动态.
- 这种应变效应在很长的距离 (高达2纳米) 上传播,这解释了低度对相位稳定的影响.
结论:
- 由替代引发的晶格菌株是稳定混合化 Perowskites 的关键因素.
- 开发的ReaxFF模型准确地捕捉了这些材料中的相位过渡和离子动态.
- 了解应变介导稳定对于设计稳定的矿基太阳能电池和LED至关重要.
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