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卤化物钙钛矿MAPbI3的第一性原理研究

First-principles Study of Halide Perovskite MAPbI3

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【作者】 冯春生； 欧天吉； 马新军；

【Author】 FENG Chun-sheng;OU Tian-ji;MA Xin-jun;Extreme Condition Physics Research Team,Inner Mongolia Minzu University;College of Mathematics and Physics,Inner Mongolia Minzu University;

【通讯作者】 马新军;

【机构】 内蒙古民族大学极端条件物理科研团队； 内蒙古民族大学数理学院；

【摘要】 采用第一性原理的方法对四方相的MAPbI3进行了研究，计算了MAPbI3的电子性质、不同极化方向的光学性质以及I-沿<100>方向迁移的离子迁移能。计算结果表明：四方相的MAPbI3为直接带隙半导体；在可见光范围内MAPbI3整体具有优异的性能；其在可见光范围内具有高吸收系数、高折射率、低反射率以及较低的能量损失；通过Climbing image nudged elastic band（CI-NEB）方法和超晶胞方法计算的离子迁移能证明MAPbI3晶体中存在强烈的I-扩散。

【Abstract】 The MAPbI3 in tetragonal phase has been studied by the first-principles method. We have calculated the electronic properties,the optical properties of different polarization directions, and the ion migration energy of I-along the <100> direction. The results show that the tetragonal MAPbI3 is a direct gap semiconductor,which possesses excellent performance because of high absorption coefficient,high refractive index,low reflectivity,and low energy loss in the visible light range. The ion migration energy calculated by Climbing image nudged elastic band（CI-NEB）method and supercell method proves the existence of strong I-diffusion in MAPbI3 crystal.

【关键词】 第一性原理； MAPbI3； 电子性质； 光学性质； 离子迁移能；
【Key words】 First-principles； MAPbI3； Electronic properties； Optical properties； Ion migration energy；
【基金】 内蒙古自治区自然科学基金项目（2020BS01001）;内蒙古民族大学博士科研启动基金项目（BS511,BS542）;内蒙古民族大学研究生科研创新资助项目（NMDSS2156）
  • 【文献出处】 内蒙古民族大学学报(自然科学版) ,Journal of Inner Mongolia Minzu University(Natural Sciences) , 编辑部邮箱 ,2023年03期
  • 【分类号】O469;TB34
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