Zintl AM2Pn2 यौगिकों का नक्शा

       AM2Pn2 (A= Ca, Sr, Ba, Yb, Mg; M = Zn, Cd, Mg; और Pn = N, P, As, Sb, Bi) ज़िंटल चरणों का परिवार थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री के रूप में जाना जाता है और हाल ही में एकल-जंक्शन और टैंडम सोलर सेल में सौर अवशोषक के लिए अत्यधिक आशाजनक सामग्री के लिए बहुत ध्यान आकर्षित किया है। इस पेपर में, हम पहली सिद्धांतों से, AM2Pn2 यौगिकों के पूरे परिवार को उनकी ग्राउंड-स्टेट संरचना, थर्मोडायनामिक स्थिरता और इलेक्ट्रॉनिक संरचना के संदर्भ में खोजेंगे। हम अपने परिणामों को सत्यापित करने के लिए थोक पाउडर और पतली फिल्म नमूनों पर फोटोल्यूमिनेसेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी भी करते हैं, जिसमें SrCd2P2 और CaCd2P2 के बैंड अंतराल के पहले माप शामिल हैं।

      AM2Pn2 यौगिक व्यापक स्थिरता प्रदर्शित करते हैं, ज्यादातर CaAl2Si2 (P3̅m1) के लिए आइसोस्ट्रक्चर होते हैं, और 0 से 3 eV से अधिक तक बैंड अंतराल की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं। यह उन्हें विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोगी बना सकता है, जिसके लिए हम कई उम्मीदवारों का प्रस्ताव करते हैं, जैसे कि टैंडम टॉप सेल सोलर अवशोषक के लिए CaZn2N2 और इन्फ्रारेड डिटेक्टरों के लिए SrCd2Sb2 और CaZn2Sb2। AM2Pn2 के बैंड संरचनाओं की जांच करके, हम पाते हैं कि Mg3Sb2 में कई ऑफ-Γ वैलेंस बैंड पॉकेट के कारण थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री के रूप में सबसे अधिक वादा है, जो यहां अध्ययन किए गए संयोजनों में अद्वितीय हैं।

      यहां, हमने पहली-सिद्धांत गणनाओं का उपयोग करके, AM2Pn2 यौगिकों की चरण स्थिरता और इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना का व्यापक रेंज में व्यवस्थित रूप से अध्ययन किया है, यह पाते हुए कि यहां अध्ययन किए गए अधिकांश संयोजन स्थिर और आइसोस्ट्रक्चर हैं और इनमें बैंड अंतराल की एक विस्तृत श्रृंखला है। बैंड अंतराल आम तौर पर Pn द्रव्यमान घटने के साथ बढ़ता है; जबकि बिस्मथाइड ज्यादातर धात्विक होते हैं, कुछ नाइट्राइड में 3 eV से अधिक बैंड अंतराल होते हैं। हम परिणामों की प्रयोगात्मक साहित्य से तुलना करते हैं और उन्हें नए प्रयोगात्मक परिणामों के साथ पूरक करते हैं। हमारे काम का उपयोग अच्छी तरह से स्थापित AM2Pn2 यौगिकों को समझने, संश्लेषित करने के लिए नए AM2Pn2 यौगिकों का सुझाव देने और कुछ रसायन विज्ञान के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों का सुझाव देने के लिए किया जा सकता है।