Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Rare-earth engineering of NaAlO3 perovskites unlocks unified optoelectronic, thermoelectric, and spintronic functionalities

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F25%3A43977849" target="_blank" >RIV/49777513:23640/25:43977849 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.physb.2025.417962" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.physb.2025.417962</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physb.2025.417962" target="_blank" >10.1016/j.physb.2025.417962</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Rare-earth engineering of NaAlO3 perovskites unlocks unified optoelectronic, thermoelectric, and spintronic functionalities

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Perovskite oxides hold promise for energy and quantum technologies, but wide-gap hosts like NaAlO3 are limited by poor transport and deep-UV absorption. Using first-principles GGA + U + SOC calculations, we investigate Eu3+-, Gd3+-, and Tb3+-doped NaAlO3, analyzing electronic, optical, elastic, and thermoelectric properties. Rare-earth substitution is thermodynamically favorable (formation energies 1.2-1.6 eV) and induces strong f-p hybridization, reducing the pristine bandgap (similar to 6.2 eV) to similar to 3.1 eV (Tb). Spin-resolved band structures reveal Gd-driven half-metallicity, Eu-induced spin-selective metallicity, and Tb-stabilized p-type semiconducting behavior. Optical spectra show red-shifted absorption (similar to 2.0-2.2 eV), large dielectric constants (epsilon(1)(0) approximate to 95 for Eu), and plasmonic resonances near 4 eV, enabling visible-light harvesting. Elastic analysis indicates slight lattice softening with preserved ductility (B/G approximate to 1.56-1.57). Thermoelectric results show Seebeck coefficients &gt;210 mu V/K (Eu, Tb) with ZT similar to 0.45 at 500 K, surpassing pristine NaAlO3. These findings position rare-earth-doped NaAlO3 as a multifunctional platform for photovoltaics, photocatalysis, thermoelectrics, and spintronics.

  • Název v anglickém jazyce

    Rare-earth engineering of NaAlO3 perovskites unlocks unified optoelectronic, thermoelectric, and spintronic functionalities

  • Popis výsledku anglicky

    Perovskite oxides hold promise for energy and quantum technologies, but wide-gap hosts like NaAlO3 are limited by poor transport and deep-UV absorption. Using first-principles GGA + U + SOC calculations, we investigate Eu3+-, Gd3+-, and Tb3+-doped NaAlO3, analyzing electronic, optical, elastic, and thermoelectric properties. Rare-earth substitution is thermodynamically favorable (formation energies 1.2-1.6 eV) and induces strong f-p hybridization, reducing the pristine bandgap (similar to 6.2 eV) to similar to 3.1 eV (Tb). Spin-resolved band structures reveal Gd-driven half-metallicity, Eu-induced spin-selective metallicity, and Tb-stabilized p-type semiconducting behavior. Optical spectra show red-shifted absorption (similar to 2.0-2.2 eV), large dielectric constants (epsilon(1)(0) approximate to 95 for Eu), and plasmonic resonances near 4 eV, enabling visible-light harvesting. Elastic analysis indicates slight lattice softening with preserved ductility (B/G approximate to 1.56-1.57). Thermoelectric results show Seebeck coefficients &gt;210 mu V/K (Eu, Tb) with ZT similar to 0.45 at 500 K, surpassing pristine NaAlO3. These findings position rare-earth-doped NaAlO3 as a multifunctional platform for photovoltaics, photocatalysis, thermoelectrics, and spintronics.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EH22_008%2F0004572" target="_blank" >EH22_008/0004572: Kvantové materiály pro aplikace v udržitelných technologiích</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    PHYSICA B-CONDENSED MATTER

  • ISSN

    0921-4526

  • e-ISSN

    1873-2135

  • Svazek periodika

    719

  • Číslo periodika v rámci svazku

    DEC 15 2025

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    13

  • Strana od-do

    nestránkováno

  • Kód UT WoS článku

    001614799200004

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105021855094