Бұл шолу мақала тығыздық функционалы теориясы (DFT) әдістерін қолдану арқылы қорғасынсыз екі галогенді перовскиттердің электрондық құрылымын зерттеу нәтижелерін талдауға және жалпылауға арналған. Соңғы жылдары органикалық-бейорганикалық перовскиттер фотоэлектрлік энергетика саласында төңкеріс жасады, алайда олардың коммерциялық қолданылуы қорғасынның жоғары уыттылығы мен фазалық тұрақсыздығымен шектеледі. Қорғасын ионын бір валентті және үш валентті катиондардың комбинациясымен алмастырып, қос перовскит құрылымын (A₂B’B’’X₆) түзу бұл мәселенің перспективалы шешімі болып табылады. Жұмыста алғашқы принциптерге негізделген есептеулердің әдіснамалық аспектілері, соның ішінде алмасу-корреляциялық функционалдарды (GGA-PBE, HSE06) таңдау және ауыр элементтері бар жүйелерді (мысалы, висмут) дұрыс сипаттау үшін қажетті спин-орбиталық өзара әрекеттесуді есепке алу жан-жақты қарастырылады. Негізгі нәтижелер Cs₂AgBiBr₆ сияқты белгілі екі галогенді перовскиттердің көпшілігі жанама тыйым салынған аймаққа ие екенін көрсетеді, бұл олардың жарық жұту қабілетін төмендетеді. Тыйым салынған аймақты галогендік алмастыру және B-позициясын легірлеу арқылы басқару механизмдері талқыланады. Жұмыстың теориялық маңызы химиялық байланыстар табиғаты мен зоналық құрылымның қалыптасуы туралы мәліметтерді жүйелеуде жатыр, мұнда валенттік аймақ пен өткізгіштік аймағы галогендердің p-орбитальдары мен металдардың d/p-орбитальдарының гибридтенуімен анықталады. Зерттеудің практикалық маңызы қымбат зертханалық синтезге дейін жоғары тиімді оптоэлектрондық құрылғыларға арналған жаңа тұрақты әрі экологиялық қауіпсіз материалдарды мақсатты іздеуде есептеуіш модельдеуді қолдануды негіздеуде көрінеді.

АЙМАГАНБЕТОВА З.К.

PhD, қауымдастырылған профессор, Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, Ақтөбе қ., Қазақстан.

Е-mail: z.aimaganbetova@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0000-0002-8765-516X

ЖАНТУРИНА Н.Н.

PhD, қауымдастырылған профессор, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, Ақтөбе қ., Қазақстан.

Е-mail: nzhanturina@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0000-0001-9540-6334

ҚҰЛШЫМБАЕВ Е.А.

Магистрант, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, Ақтөбе қ., Қазақстан.

Е-mail: ekulsymbaev@gmail.com, https://orcid.org/0009-0002-7210-3394

1. Lu S., Zhou Q., Ouyang Y., Guo Y., Li Q., Wang J. Accelerated discovery of stable lead-free hybrid organic-inorganic perovskites via machine learning. Nature Communications. 2020. Vol. 9(1). P. 1-8. DOI: 10.1038/s41467-018-05761-w DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-05761-w
2. Ghosh S., Shankar H., Kar P. Recent developments of lead-free halide double perovskites: a new superstar in the optoelectronic field. Materials Advances. 2022. Vol. 3. P. 3742-3765. DOI: 10.1039/D2MA00071g DOI: https://doi.org/10.1039/D2MA00071G
3. Zuo T., Qi F., Yam C., Meng L. Lead-free all-inorganic halide double perovskite materials for optoelectronic applications: progress, performance and design. Physical Chemistry Chemical Physics. 2022. Vol. 24. P. 26948-26961. DOI: 10.1039/D2CP03463H DOI: https://doi.org/10.1039/D2CP03463H
4. Obada D.O., Akinpelu S.B., Abolade S.A. et al. Lead-Free Double Perovskites: A Review of the Structural, Optoelectronic, Mechanical, and Thermoelectric Properties Derived from First-Principles Calculations. Crystals. 2024. Vol. 14, No. 1. P. 86. DOI: https://doi.org/10.3390/cryst14010086 DOI: https://doi.org/10.3390/cryst14010086
5. Lee B.D., Lee J.W., Kim M. et al. Discovery of Pb-free hybrid organic-inorganic 2D perovskites using a stepwise optimization strategy. npj Computational Materials. 2022. Vol. 8. P. 83. DOI: https://doi.org/10.1038/s41524-022-00781-z DOI: https://doi.org/10.1038/s41524-022-00781-z
6. Diao X., Diao Y., Tang Y. et al. High-throughput screening of stable and efficient double inorganic halide perovskite materials by DFT. Scientific Reports. 2022. Vol. 12. P. 12633. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-16221-3 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-16221-3
7. Fatima, S.K., Alzard, R.H., Amna, R., Alzard, M.H., Zheng, K., & Abdellah, M. Lead-free perovskites for next-generation applications: a comprehensive computational and data-driven review. Materials Advances. 2025. Vol. 6. P. 7634-7661. DOI: https://doi.org/10.1039/D5MA00478E DOI: https://doi.org/10.1039/D5MA00681C
8. Landini E., Reuter K., Oberhofer H. Machine-learning Based Screening of Lead-free Halide Double Perovskites for Photovoltaic Applications. arXiv. 2022. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.12736
9. Giannozzi P., Baroni S., Bonini N. et al. QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials. Journal of Physics: Condensed Matter. 2009. Vol. 21, No. 39. P. 395502. DOI: https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/39/395502 DOI: https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/39/395502
10. Kresse G., Furthmüller J. Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set. Physical Review B. 1996. Vol. 54, No. 16. P. 11169-11186. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169
11. Heyd J., Scuseria G.E., Ernzerhof M. Hybrid functionals based on a screened Coulomb potential. The Journal of Chemical Physics. 2003. Vol. 118, No. 18. P. 8207-8215. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1564060 DOI: https://doi.org/10.1063/1.1564060
12. Klarbring J., Singh U., Simak S.I., Abrikosov I. A. Electronic structure of magnetic halide double perovskites Cs₂(Ag,Na)FeCl₆ from first-principles. arXiv. 2022. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.16387
13. Kuai Y., Chen C., Lu P. First-Principles Study Lead-Free Halide Double Perovskite Cs₂RhAgX₆ and Cs₂IrAgX₆. arXiv. 2024. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.22091
14. Ibrahim I. A. M., Chung C.-Y. Lead-free double perovskites: how divalent cations tune the electronic structure for photovoltaic applications. Journal of Materials Chemistry C. 2022. Vol. 10. P. 12276-12285. DOI: https://doi.org/10.1039/D2TC02903K DOI: https://doi.org/10.1039/D2TC02903K
15. Sofi M. Y., Khan M. S., Ali J. et al. Exploring the lead-free halide Cs₂MGaBr₆ (M = Li, Na) double perovskites for sustainable energy applications. Scientific Reports. 2024. Vol. 14. P. 5520. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-54386-1 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-54386-1
16. Kumar A. A., Lee N. From optoelectronics to scintillation applications: the versatility of lead-free halide double perovskites. Materials Horizons. 2025. Vol. 12. P. 7749-7778. DOI: https://doi.org/10.1039/D5MH00573F DOI: https://doi.org/10.1039/D5MH00573F

қорғасынсыз екі галогенді перовскиттер, тығыздық функционалы теориясы, электрондық құрылым, тыйым салынған аймақ ені, оптикалық қасиеттер, есептеуіш материалтану, оптоэлектроника