Computational Study of Lead-Free Halide Double Perovskites 𝟐 𝟔 Structural, optical and Electronic Properties from DFT Calculations

dc.contributor.authorRahma , Guebli
dc.contributor.authorNadjet , AKLOUCHE Encadrante
dc.date.accessioned2026-11-09T10:09:44Z
dc.date.issued2026
dc.descriptionﯾﻘﺪم ھﺬا اﻟﻌﻤﻞ دراﺳﺔ ﻧﻈﺮﯾﺔ ﻟﻠﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﮭﯿﻜﻠﯿﺔ و اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﯿﺔ و اﻟﺒﺼﺮﯾﺔ ﻟﺒﯿﺮوﻓﺴﻜﺎﯾﺖ ﻣﺰدوج ﺧﺎل ﻣﻦ اﻟﺮﺻﺎص .K₂AgSbCl₆ et K₂CuSbCl₆ أﺟﺮﯾﺖ اﻟﺤﺴﺎﺑﺎت ﻓﻲ إطﺎر ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﻜﺜﺎﻓﺔ اﻟﻮظﯿﻔﯿﺔ (DFT) ﺑﺘﻘﺮﯾﺐ GGA-PBE و ذﻟﻚ ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل ﺑﺮﻧﺎﻣﺞ .CASTEP أظﮭﺮت اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ أن ﻛﻼ اﻟﻤﺮﻛﺒﯿﻦ ﯾﺘﺒﻠﻮران ﻓﻲ ﺑﻨﯿﺔ ﻣﻜﻌﺒﺔ ﻣﻦ ﻧﻮع اﻟﺒﯿﺮوﻓﺴﻜﺎﯾﺖ اﻟﻤﺰدوج ) اﻟﻤﺠﻤﻮﻋﺔ اﻟﻔﺮاﻏﯿﺔ (Fm3̅m و ھﻤﺎ ﻣﺴﺘﻘﺮان ھﻨﺪﺳﯿﺎ. ﯾﻜﺸﻒ ﺗﺤﻠﯿﻞ ﺑﻨﯿﺔ اﻟﻨﻄﺎﻗﺎت اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﯿﺔ أن K₂AgSbCl₆ ﯾﻤﺘﻠﻚ ﻓﺠﻮة ﻏﯿﺮ ﻣﺒﺎﺷﺮة ﺗﻘﺪر ﺑـ 1.327 إﻟﻜﺘﺮون ﻓﻮﻟﻂ ﺑﯿﻨﻤﺎ ﯾﻤﺘﻠﻚ K₂CuSbCl₆ ﻓﺠﻮة أﺿﯿﻖ ﺗﻘﺪر ﺑـ 0.646 إﻟﻜﺘﺮون ﻓﻮﻟﻂ . إن إﺳﺘﺒﺪال اﻟﻔﻀﺔ ﺑﺎﻟﻨﺤﺎس ﯾﻘﻠﻞ ﺑﺸﻜﻞ ﻛﺒﯿﺮ ﻣﻦ ﻓﺠﻮة اﻟﻨﻄﺎق وﯾﺤﺴﻦ اﻟﻨﺸﺎط اﻟﺒﺼﺮي ﻓﻲ ﻣﻨﻄﻘﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ. ﺗﻈﮭﺮ ﻛﻠﺘﺎ اﻟﻤﺎدﺗﯿﻦ اﻣﺘﺼﺎﺻﺎً ﺑﺼﺮﯾﺎً ﻗﻮﯾﺎً واﺳﺘﺠﺎﺑﺔ ﻋﺎزﻟﺔ ﻣﮭﻤﺔ، ﻣﻤﺎ ﯾﺠﻌﻠﮭﻤﺎ واﻋﺪﺗﯿﻦ ﻟﻠﺘﻄﺒﯿﻘﺎت اﻹﻟﻜﺘﺮوﻧﯿﺔ اﻟﺒﺼﺮﯾﺔ واﻟﻜﮭﺮوﺿﻮﺋﯿﺔ.
dc.description.abstractThis thesis presents a theoretical study of the structural, electronic, and optical properties of the lead-free halide double perovskites K₂AgSbCl₆ and K₂CuSbCl₆. The calculations were performed within the framework of Density Functional Theory (DFT) using the GGA-PBE approximation, employing the CASTEP code. The results show that both compounds crystallize in a cubic double perovskite structure (space group Fm3􀴥 m and are geometrically stable. Band structure analysis reveals that K₂AgSbCl₆ possesses an indirect band gap of approximately 1.327 eV, while K₂CuSbCl₆ exhibits a narrower band gap of about 0.646 eV. Substituting silver with copper significantly reduces the band gap and enhances optical activity in the low-energy region. Both materials exhibit strong optical absorption and significant dielectric response, making them promising candidates for optoelectronic and photovoltaic applications
dc.description.sponsorshipCe mémoire présente une étude théorique des propriétés structurales, électroniques et optiques des perovskites doubles sans plomb K₂AgSbCl₆ et K₂CuSbCl₆. Les calculs ont été réalisés dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec l'approximation GGA-PBE, en utilisant le code CASTEP. Les résultats montrent que les deux composés cristallisent dans une structure cubique de type double perovskite (groupe d'espace F m3􀴥 m) et sont géométriquement stables. L'analyse des structures de bandes révèle que K₂AgSbCl₆ possède un gap indirect d'environ 1.327 eV, tandis que K₂CuSbCl₆ présente un gap plus étroit d'environ 0,646 eV. La substitution de l'argent par le cuivre réduit significativement le gap et améliore l'activité optique dans le domaine des basses énergies. Les deux matériaux présentent une forte absorption optique et une réponse diélectrique importante, ce qui les rend prometteurs pour des applications en optoélectronique et photovoltaïque
dc.identifier.otherMAPH/0721
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/3971.2
dc.language.isoen
dc.publisherSetif 1 Unuversity Ferhat Abbas . Faculty of Sciences
dc.subjectLead-free double perovskites
dc.subjectDFT
dc.subjectCASTEP
dc.subjectelectronic properties
dc.subjectoptical properties
dc.subjectK₂AgSbCl₆
dc.subjectK₂CuSbCl6
dc.titleComputational Study of Lead-Free Halide Double Perovskites 𝟐 𝟔 Structural, optical and Electronic Properties from DFT Calculations
dc.typeThesis

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