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摘要
基于密度泛函理论方法，系统研究了X4A2O(X=Ca, Sr, Ba; A=Sb, Bi)反钙钛矿的结构稳定性、电子结构和光学性质。形成能、分子动力学模拟和玻恩-黄力学稳定性判据的计算结果分别表明X4A2O反钙钛矿具有良好的结构稳定性以及热力学和动力学稳定性。利用HSE06杂化泛函修正带隙，同时考虑自旋轨道耦合(SOC)效应的电子结构计算表明，X4A2O反钙钛矿为直接带隙半导体，带隙值介于0.54～1.37 eV之间。Ca4Sb2O和Sr4Sb2O的带隙值非常接近SQ极限的最佳带隙值，Ba4Sb2O和Ba4Bi2O的载流子迁移率高达729.84 cm2·s-1·V-1。X4A2O反钙钛矿在可见光范围内的光吸收系数均在105 cm-1之上，且光谱极限最大效率均在30%以上。研究表明，X4A2O反钙钛矿拥有优异的光伏特性，是未来具有广阔发展前景的一类光电材料，本研究也可为X4A2O反钙钛矿材料的性质研究提供理论指导。
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