Il fiorente campo dei dispositivi optoelettronici sta guidando lo sviluppo di nuovi calcogenuri a base di metalli alcalini con qualità che devono essere studiate in modo approfondito.

La necessità di dispositivi optoelettronici efficienti sta crescendo e di pari passo, così come la sfida di scoprire nuovi semiconduttori con proprietà preziose. Ciò ha stimolato ricerche significative nella sintesi e caratterizzazione di nuovi calcogenuri a base di metalli alcalini (AM) che coinvolgono rame, argento e metalli alcalini con proprietà preziose come flessibilità, elevata stabilità termica, semiconduttività ed effetti fotovoltaici.

Ispirato dalla crescente domanda di nuovi materiali semiconduttori ottimali, un nuovo documento pubblicato su EPJ B di Abdelmadjid Bouhemadou, Laboratory for Developing New Materials and their Characterizations, Department of Physics, Faculty of Science, University of Ferhat Abbas Setif, Algeria e suoi coautori, hanno studiato in dettaglio le proprietà strutturali, elastiche, elettroniche e ottiche di due nuovi composti sintetizzati, ovvero Tl₂ CdGeSe₄ e Tl₂ CdSnSe₄ .

Nel documento, gli autori descrivono problemi con i calcogenuri a base di AM che ostacolano le applicazioni tecnologiche, aggiungendo che questi svantaggi potrebbero essere superati da composti che integrano il tallio (Tl) incluso Tl₂ CdGeSe₄ e Tl₂ CdSnSe₄ .

I ricercatori spiegano che Tl è molto meno elettropositivo dei metalli alcalini; l'elettronegatività di Tl è molto superiore a quella di qualsiasi metallo alcalino. Ciò porta a un carattere meno ionico nei composti a base di Tl, che può portare a basse resistività elettriche e quindi a maggiori mobilità dei portatori.

Tl è anche più pesante di qualsiasi metallo alcalino stabile, il che significa che ha una bassa conduttività termica reticolare migliorando le proprietà fisiche che richiedono una bassa conduttività termica reticolare come l'efficienza termoelettrica. I materiali contenenti Tl tendono anche ad essere meno sensibili all'aria e all'umidità rispetto ai composti a base di AM. Questi e altri vantaggi significano che una ricerca significativa è stata dedicata all'esplorazione di calcogenuri a base di Tl

Gli autori dell'articolo affermano che la loro ricerca ha rivelato che i materiali studiati mostrano un elevato assorbimento in una finestra energetica che coinvolge lo spettro visibile. In aggiunta a questo, i parametri strutturali ottimizzati di Tl₂ CdGeSe₄ e Tl₂ CdSnSe₄ sono in ottimo accordo con le controparti sperimentali, a conferma dell'affidabilità del metodo teorico utilizzato per prevedere le proprietà fisiche dei composti del titolo.

Ciò ha rivelato che i composti studiati sono materiali morbidi, duttili, meccanicamente stabili e sostanzialmente anisotropi dal punto di vista strutturale ed elastico. + Esplora ulteriormente

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