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有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(1) 欧阳老师方法(理论公式请下载全文自行阅读)与其它模型方法的对比成果介绍1:发展和完善了离子半径数据库DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04472同时值得注意的是,先前基于SISSO方法提出的新的容忍因子方法相比传统的容忍因子公式在预测钙钛矿稳定性方面表现出了更好的准确性。Bartel et al. Sci. Adv. 2019;5: eaav0693

离子半径在预测化学物结构稳定性方面(如图1,泡利第一准则)具有重要作用,也是近些年来高通量筛选材料的首要过滤准则(如图2)。目前可供大家选择的离子半径数据库非常少,普遍使用的是1976年发展的Shannon radii data set (数据库链接见文末)。

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(1)

https://en.wikipedia.org/wiki/Pauling's_rules

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(2)

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04021

最近上海大学欧阳润海老师借助自主研发的SISSO(A data-driven method based on compressed-sensing for identifying descriptors for materials properties and functions)软件,发展和完善了离子半径数据库,提出了新的准则来预测钙钛矿的稳定性,同时提出了一种具有物理含义的预测卤化物钙钛矿带隙的经验公式。最近该成果发表在国际著名期刊Chem. Mater.上,欧阳老师是该论文唯一作者。

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(3)

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04472

同时值得注意的是,先前基于SISSO方法提出的新的容忍因子方法相比传统的容忍因子公式在预测钙钛矿稳定性方面表现出了更好的准确性

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(4)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(5)

Bartel et al. Sci. Adv. 2019;5: eaav0693

成果介绍1:发展和完善了离子半径数据库

(1) 欧阳老师方法(理论公式请下载全文自行阅读)与其它模型方法的对比

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(6)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(7)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(8)

(2) 全套离子半径数据库列表(建议下载全文查看)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(9)

成果介绍2:提出了新的准则来预测钙钛矿稳定性

(1) 基于最新的离子半径数据,利用传统容忍因子t,最新容忍因子τ,以及t&&τ方法预测钙钛矿稳定性。(&:logical AND)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(10)

(2) t&&τ方法在预测钙钛矿稳定性方面表现出更好的准确度

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(11)

成果介绍3:提出了一种预测卤化物钙钛矿带隙的经验公式

(1) 经验公式介绍

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(12)

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(13)

(2) 经验公式准确性评估

有机小分子设计及在钙钛矿应用(发展新的离子半径进行卤化物钙钛矿的合理设计)(14)

附录:

1、SISSO软件下载链接和方法介绍文献

https://github.com/rouyang2017/SISSO

References:

R. Ouyang S. Curtarolo E. Ahmetcik M. Scheffler and L. M. Ghiringhelli Phys. Rev. Mater. 2 083802 (2018).

R. Ouyang E. Ahmetcik C. Carbogno M. Scheffler and L. M. Ghiringhelli J. Phys.: Mater. 2 024002 (2019).

2、香农离子半径数据库链接

http://abulafia.mt.ic.ac.uk/shannon/

3、容忍因子计算器

https://www.me.utexas.edu/~benedekgroup/ToleranceFactorCalculator/#home

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