Cation effect on electronic, optical and thermoelectric properties of perovskite oxynitrides: Density functional theory

Abstract

Oxynitrid perovskitu je velmi zajímavý díky jejich použití jako foto-katalyzátorů. Zkoumali jsme elektronické, termoelektrické a optické vlastnosti ATaO2N (A = Ba, Sr, Ra) s generalizovaným gradientem plus Hubbardovou aproximací (GGA + U). V elektronických vlastnostech jsme pro každou sloučeninu vypočítali hustotu stavů (celkem a parciálních), strukturu pásma, abychom mohli extrahovat jejich mezery v pásmu, povahu a pravděpodobnost přechodu, když se změní kation. Optické vlastnosti byly prozkoumány výpočtem dielektrické konstanty e(ω), indexu lomu n(ω), odrazivosti R(ω), optické ztráty L (ω), a absorpční koeficienty I(ω), odezvy na různé fotonové energie. Abychom prozkoumali možnost použití těchto sloučenin v termoelektrických zařízeních, vypočítali jsme jejich transportní vlastnosti z Boltzmanovy transportní teorie. Zkoumali jsme jejich tepelnou vodivost κ, elektrickou vodivost σ, seebeckův koeficient S, účiník PF a bezrozměrný údaj o hodnotě ZT.