Estudio a primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas del sistema CsSnBr3 empleando el código Siesta

Gustavo Sánchez-López; Miguel Arteaga-Varela; Mónica Araceli Camacho-González; María Isabel Reyes-Valderrama; Ariadna Sánchez-Castillo; Ventura Rodríguez-Lugo

doi:10.29057/icbi.v10i19.9146

Gustavo Sánchez-López Universidad Tecnológica de Tecámac https://orcid.org/0000-0001-9235-206X
Miguel Arteaga-Varela Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-1359-8083
Mónica Araceli Camacho-González Universidad Tecnológica de Tecámac https://orcid.org/0000-0001-5890-6313
María Isabel Reyes-Valderrama Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-1912-7998
Ariadna Sánchez-Castillo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-6564-9837
Ventura Rodríguez-Lugo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-8767-032X

DOI: https://doi.org/10.29057/icbi.v10i19.9146

Palabras clave: materiales, CsSnBr3, código, pseudopotencial, propiedades, Ab Initio, perovskitas

Resumen

En el presente estudio teórico se empleo el código SIESTA; sustentado en la teoría del funcional de la densidad (DFT), el cual permite determinar las diferentes propiedades de los materiales, como son las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas. Este estudio, está dirigido a una perovskita de bromuro de estaño y cesio (CsSnBr₃), con estructura cubica centrada en las caras, donde se optimizaron los parámetros para el pseudopotencial GGA (Generalized Gradient Aproximation) de tipo PBE. En la primera fase del estudio se varió la función de onda de prueba siendo el valor óptimo de 100 Ry y el número de puntos de alta simetría en una malla de Monkhorst-Pack, por medio de cálculos autoconsistententes. Posteriormente se optimizó la estructura tomando en cuenta diferentes parámetros de red; mediante cálculos de relajamiento, obteniendo la estructura de mínima energía a 5.787 Å. Para la tercera parte del estudio se realizó el cálculo de la estructura de bandas y densidad de estados electrónicos (DOS) donde se estableció el comportamiento electrónico del sistema como conductor. Por último, se obtuvo la parte imaginaria de la función dieléctrica la cual muestra la absorción del sistema y los fenómenos internos que ocurren a nivel molecular; en un rango aproximado al espectro ultravioleta.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Alyoubi, R. Y., Raffah, B. M., Hamioud, F., & Mubarak, A. A. (2021). Efecto de la presión sobre los caracteres mecánicos, electrónicos y ópticos de CsSnBr3 y CsSnI3: estudio ab-initio. Física moderna Letra B, 35(3), 1–17.

Atienzar, P., & Bisquert, J. (n.d.). (2013). La Perovskita , futuro cierto de las energías renovables Del silicio a la perovskita Propiedades y aplicaciones, 1–4.

Bala, A., & Kumar, V. (2019). Stability of the Eu2+ Dopant in CsPbBr3 Perovskites: A First-Principles Study [Research-article]. Journal of Physical Chemistry.

Bala, A., Deb, A. K., & Kumar, V. (2018). Atomic and Electronic Structure of Two-Dimensional Inorganic Halide Perovskites An +1M n X3 n +1 (n = 1-6, A = Cs, M = Pb and Sn, and X = Cl, Br, and I) from ab Initio Calculations. Journal of Physical.

Benyahia, K.., Bouchikh, S.. Y Souyah, MEA. (2021). Cálculos ab-initio de estructura y propiedades electrónicas de la perovskita de haluro ternario CsSnBr3 en sus tres fases: estudio comparativo. Nuevas ideas sobre ciencia y tecnología vol. 10 , 128-134

Daniel, J., & Pérez, A. (2014). Métodos de simulación molecular : Una revisión de las herramientas más actuales. 24(2), 117–127.

Geller, S. (1956). Crystal structure of gadolinium orthoferrite, GdFeO3. The Journal of Chemical Physics, 24(6), 2–4.

Hasnip, P. J., Refson, K., Probert, M. I. J., Yates, J. R., Clark, S. J., & Pickard, C. J. (2014). Density functional theory in the solid state. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences.

Krishna K.Ghose, A. B. (2019). Electronic Structure and hight-temperature thermochemistry of BaZrO3 perovskite from first principlen calculations. Royal Society of Chemistry, 5-10.

L. K. Lamontagne. (2018). “Band Structures and the Meaning of the Wave Vector k”, Lect. Notes, vol. 1, núm. 6, pp. 1–9.

Ma, C. G., Krasnenko, V., & Brik, M. G. (2018). Cálculos de primeros principios de diferentes terminaciones de superficie (001) de tres perovskitas cúbicas CsCaBr3, CsGeBr3 y CsSnBr3. Revista de física y química de sólidos, 115(001), 289–299.

McGrath, F., Ghorpade, U. V., & Ryan, K. M. (2020). Síntesis y control dimensional de nanocristales de perovskita CsPbBr3 utilizando ligandos basados en fósforo.

Persson, Kristin (2014), Estados Unidos, datos de materiales sobre CsSnBr3 (SG:221) por materiales de proyecto, Datos de materiales computados utilizando cálculos de teoría funcional de densidad.

Rajeswarapalanichamy, R., Amudhavalli, A., Padmavathy, R., & Iyakutti, K. (2020). Band gap engineering in halide cubic perovskites CsPbBr3−yIy (y = 0, 1, 2, 3) – A DFT study. Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology, 258(June 2018), 114560.

Serway and Jewett. (2008). Física para ciencias e ingeniería con física moderna. México: Cengage Learning, Inc.

Soler, J. M., Artacho, E., Gale, J. D., García, A., Junquera, J., Ordejón, P., & Sánchez-Portal, D. (2002). The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation. Journal of Physics Condensed Matter, 14(11), 2745–2779.

V. I. Minkin. (1999) “Glossary of terms used in theoretical organic chemistry (IUPAC Recommendations 1999)”, Pure Appl. Chem., vol. 71, núm. 10, pp. 1919–1981.

Zheng, J. C., Huan, C. H. A., Wee, A. T. S., & Kuok, M. H. (1999). Propiedades electrónicas de CsSnBr3: Estudios por experimento y teoría. Análisis de superficie e interfaz.