Design computacional de perovskitas de haletos estáveis: efeitos de defeitos, ligas, e pressão

• Processo: 21/14422-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Gustavo Martini Dalpian
• Beneficiário: Gustavo Martini Dalpian
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Carlos Augusto Mera Acosta ; Fernando Pereira Sabino ; José Antonio Souza ; Lucas Martin Farigliano ; Naidel Antonio Moreira dos Santos Caturello ; Ricardo Donizeth dos Reis
• Auxílio(s) vinculado(s): 22/14221-8 - Descoberta e design de novos compostos: perovskitas de haletos e materiais quânticos, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/03830-9 - Treinamento de campos de força para dinâmica molecular usando aprendizado de máquina, BP.TT
• Assunto(s): Defeitos em semicondutores Perovskita Teoria do funcional da densidade Estados eletrônicos Modelagem computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: defeitos em semicondutores | ligas de perovskitas | Perovskitas | Pressão | teoria do funcional da densidade | Estados Eletrônicos

Resumo

O uso de perovskitas de haletos em células solares e outros dispositivos continua a atrair a atenção de pesquisadores em todo o mundo, e eficiências na conversão de energia de quase 30% foram relatadas. Uma limitação atual para a comercialização adequada desses dispositivos é a estabilidade reduzida dos materiais envolvidos, que são relativamente instáveis à exposição a umidade levando à separação de fases. Neste projeto usaremos métodos computacionais baseados na mecânica quântica para encontrar formas de aumentar a estabilidade estrutural desses compostos. Diversas estratégias serão avaliadas, incluindo o uso de diferentes alavancas termodinâmicas, como pressão e temperatura, e fatores externos, como a formação de ligas, a inclusão de defeitos e dopantes, e a construção de estruturas de baixa dimensionalidade. Nossos resultados serão compartilhados com colaboradores experimentais que trabalharão na síntese e caracterização dos compostos mais promissores. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BONADIO, ARIANY; SABINO, FERNANDO P.; FREITAS, ANDRE L. M.; FELEZ, MARISSOL R.; DALPIAN, GUSTAVO M.; SOUZA, JOSE A.. Comparing the Cubic and Tetragonal Phases of MAPbI3 at Room Temperature. Inorganic Chemistry, v. 62, n. 19, p. 12-pg., 2023-05-01. (20/09563-1, 17/02317-2, 21/11446-6, 21/14422-0, 21/10585-2, 18/14181-0, 19/21656-8)

MORAIS, ELIANE A.; CATURELLO, NAIDEL A. M. S.; LEMES, MAYKON A.; FERREIRA, HENRIQUE; FERREIRA, FABIO F.; ACUNA, JOSE J. S.; BROCHSZTAIN, SERGIO; DALPIAN, GUSTAVO M.; SOUZA, JOSE A.. Rashba Spin Splitting Limiting the Application of 2D Halide Perovskites for UV-Emitting Devices. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 16, n. 3, p. 10-pg., 2024-01-13. (21/03640-7, 20/11560-0, 23/10982-7, 19/21656-8, 23/08771-8, 21/11446-6, 21/14422-0)

SABINO, FERNANDO P.; ZHAO, XIN GANG; DALPIAN, GUSTAVO M.; ZUNGER, ALEX. Impact of symmetry breaking and spin-orbit coupling on the band gap of halide perovskites. PHYSICAL REVIEW B, v. 110, n. 3, p. 10-pg., 2024-07-30. (21/11786-1, 21/14422-0)

FREITAS, ANDRE LUIZ MARTINS; TOFANELLO, ARYANE; SABINO, FERNANDO PEREIRA; FELEZ, MARISSOL RODRIGUES; MORAIS, ELIANE APARECIDA; BROCHSZTAIN, SERGIO; ACUNA, JOSE JAVIER SAEZ; DALPIAN, GUSTAVO MARTINI; SOUZA, JOSE ANTONIO. Finite-Size Effects on Cs3Cu2I5 0D Electronic Nanostructures for Ultraviolet-Emitting Applications. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 6, n. 9, p. 10-pg., 2023-05-03. (17/02317-2, 20/09563-1, 21/14422-0, 22/07350-6, 19/21656-8)

SABINO, FERNANDO P.; DALPIAN, GUSTAVO M.; ZUNGER, ALEX. Light-Induced Frenkel Defect Pair Formation Can Lead to Phase-Segregation of Otherwise Miscible Halide Perovskite Alloys. ADVANCED ENERGY MATERIALS, v. N/A, p. 10-pg., 2023-10-11. (17/02317-2, 21/14422-0, 21/11786-1)

FARIGLIANO, LUCAS MARTIN; RIBEIRO, FABIO NEGREIROS; DALPIAN, GUSTAVO MARTINI. Phase transitions in CsPbBr₃: evaluating perovskite behavior over different time scales. MATERIALS ADVANCES, v. 5, n. 14, p. 8-pg., 2024-06-04. (21/14422-0)

MORAIS, ELIANE A.; LEMES, MAYKON A.; SOUZA, NATALILIAN R. S.; ITO, AMANDO SIUITI; DUARTE, EVANDRO L.; SILVA, RONALDO S.; BROCHSZTAIN, SERGIO; SOUZA, JOSE A.. Unraveling Interfacial Photoinduced Charge Transfer and Localization in CsPbBr₃ Nanocrystals/Naphthalenediimide. ACS OMEGA, v. 9, n. 20, p. 9-pg., 2024-05-09. (23/01316-3, 23/10982-7, 21/14422-0, 17/02317-2)