Oksifluoridiperovskiitit pyrosähköisinä materiaaleina

Thumbnail Image

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemiantekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-12-16

Department

Major/Subject

Kemia ja materiaalitiede

Mcode

CHEM3049

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

fi

Pages

45

Series

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkitaan perovskiittien pyrosähköisiä ominaisuuksia kirjallisuuden ja laskennallisen kemian avulla. Kirjallisuusosiossa perehdytään yleisesti pyrosähköiseen ilmiöön ja perovskiitteihin sekä syvennytään perovskiittien pyrosähköisiin ominaisuuksiin. Lisäksi kirjallisuusosiossa esitellään seka-anionisten oksifluoridiperovskiittien synteesimenetelmiä. Opinnäytetyön laskennallisessa osiossa tutkitaan uusia NaTiO2F-, SrScO2F- ja KZrO2F-perovskiitteja, koska niillä voisi tulevaisuudessa olla sovelluskohteita muun muassa hukkalämmön taltioinnissa. Laskennallisessa tutkimuksessa käytetään tiheysfunktionaalimenetelmiä (DFT), joiden avulla kiinnostavien oksifluoridiperovskiittien pysyvyyttä tarkastellaan. Perovskiittien pysyvyyden tarkastelussa on huomioitu perovskiittien oktaedrien kallistuminen, mikä antaa todellisemman kuvan pysyvyydestä. Lisäksi oksifluoridiperovskiittien pysyvyyttä verrataan kilpaileviin yhdisteisiin. Tutkituista perovskiiteista SrScO2F on termodynaamisesti pysyvä verrattuna tunnettuihin Sr-Sc-O-F-yhdisteisiin.

This bachelor’s thesis examines the pyroelectric properties of perovskites with literature studies and computational chemistry. The literature section of this thesis provides a general overview of the pyroelectric phenomenon and perovskites, with a particular focus on the pyroelectric properties of perovskites. Additionally, the literature section introduces synthesis methods for mixed-anion oxyfluoride perovskites. The computational section of this thesis explores new NaTiO2F, SrScO2F and KZrO2F oxyfluoride perovskites. These materials could have potential future applications, for instance in energy harvesting from waste heat. For the computational study density functional theory (DFT) is used to examine the stability of these oxyfluoride perovskites. In the analysis of perovskite stability, the octahedral tilting of perovskites is considered, providing a more realistic view of their stability. The thesis compares the stability of oxyfluoride perovskites to competing compounds. Among the examined perovskites, SrScO2F is thermodynamically stable compared to known Sr-Sc-O-F compounds.

Description

Supervisor

Nieminen, Minna-Hanna

Thesis advisor

Karttunen, Antti

Keywords

oksifluoridiperovskiitit, perovskiitit, pyrosähköisyys, tiheysfunktinaaliteoria, oktaedrin oktaedrin

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202412248111

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM