Perovskiti za NaBX₃, ni familia ya fuwele za metali-halojeni zisizo za kikaboni ambamo sodiamu iko katika nafasi A, nafasi B inaweza kuwa Ge, Sn au Pb, na nafasi X inaweza kubadilishwa kwa F, Cl, Br au I. Utafiti huu unahesabu miundo ya seli ya msingi na pia seli kuu ya 2×2×2 kwa jumla ya tungo 12 za kemikali kwa kutumia nadharia ya utendaji wa msongamano, ili kuchunguza jinsi uingizwaji wa halojeni na metali ya kati unavyoathiri muundo wa fuwele, bendi za kielektroni na mwingiliano na mwanga.

Mahesabu yalifanywa katika programu ya SIESTA kwa kutumia mbinu ya ubadilishanaji-uhusiano GGA-PBE na seti ya besi ya DZP. Baada ya uboreshaji wa muundo, vigezo vya kimiani, msongamano wa jumla na wa sehemu wa hali, miundo ya bendi za kielektroni, mapengo ya bendi, kazi changamani ya dielektriki, mgawo wa ufyonzaji, upitishaji wa optiki na uakisi vilihesabiwa.

Mwelekeo mkuu ni kwamba halojeni inapobadilika kutoka F kwenda Cl, Br na I, kimiani kwa ujumla hupanuka na pengo la bendi lililohesabiwa hupungua. Michanganyiko yenye iodini pia huonyesha mwitikio mkubwa zaidi wa dielektriki tuli, ufyonzaji wenye nguvu zaidi na upitishaji wa optiki ulio wazi zaidi. Hata hivyo, matokeo haya ni hesabu za kinadharia za nyenzo; ufanisi halisi wa seli ya jua, uthabiti wa kifaa au uhamaji wa majaribio wa vibeba chaji haukupimwa.

Jambo moja linalohitaji tahadhari katika utafiti ni kwamba baadhi ya mapengo ya bendi yaliyohesabiwa yanatofautiana sana na tafiti za awali za kinadharia. Kwa hiyo, matokeo yanapaswa kutazamwa kama uchunguzi wa kicompyuta wa nyenzo unaochanganua mielekeo ya kemikali katika familia ya NaBX₃; hayapaswi kupanuliwa peke yake kuwa hitimisho kuhusu utendaji wa majaribio wa nyenzo au ufanisi wa seli ya jua.

Nafasi A, B na X katika fomula ya NaBX₃ zina maana gani?

Katika usanifu wa kawaida wa perovskiti ABX₃, sifa za kimwili za nyenzo zinaweza kurekebishwa kwa kubadilisha aina ya kemikali katika nafasi tofauti za fuwele. Katika utafiti huu nafasi A imewekwa kuwa Na. Nafasi B inaweza kuwa moja ya metali tatu: Ge, Sn au Pb. Nafasi X ni mojawapo ya halojeni F, Cl, Br au I.

Kwa hiyo utafiti unachunguza familia tatu zifuatazo:

NaGeX₃: NaGeF₃, NaGeCl₃, NaGeBr₃, NaGeI₃

NaSnX₃: NaSnF₃, NaSnCl₃, NaSnBr₃, NaSnI₃

NaPbX₃: NaPbF₃, NaPbCl₃, NaPbBr₃, NaPbI₃

Kuna tofauti muhimu hapa: kauli “ya msingi wa Na” haimaanishi kwamba michanganyiko yote haina risasi. Mfululizo wa Ge na Sn hauna Pb, ilhali katika familia ya NaPbX₃ metali ya kati ni Pb moja kwa moja.

Kuna tofauti gani kati ya seli ya msingi na seli kuu ya 2×2×2?

Seli ya msingi ni uwakilishi mdogo zaidi wa kimuundo wa fuwele ya perovskiti unaojirudia kwa mpangilio wa periodi. Katika utafiti huu seli hiyo ya ujazo ina atomi tano.

Seli kuu ya 2×2×2 huundwa kwa kurudia seli hiyo hiyo ya msingi mara mbili katika mwelekeo wa x, y na z. Hivyo hupatikana seli nane za msingi zinazolingana na jumla ya atomi 40: Na 8, metali B 8 na atomi za halojeni 24.

Seli kuu si dutu tofauti ya kemikali. Ni uwakilishi mkubwa zaidi wa periodi wa tungo ileile ya kemikali. Lengo la utafiti pia ni kuchunguza kiasi ambacho matokeo ya kielektroni na ya optiki hubadilika wakati uwakilishi huu miwili wa kimuundo unatumiwa.

Kwa nini kubadilisha halojeni hubadilisha sana sifa za perovskiti za NaBX₃?

Kwa sababu halojeni katika nafasi X haiathiri tu ukubwa wa kimiani ya fuwele, bali pia moja kwa moja hali za kielektroni zinazounda bendi ya valensi. Kwa kuwa orbitali p za halojeni hutawala katika bendi ya valensi, uchaguzi wa F, Cl, Br au I unaweza kubadilisha mahali pa kingo za bendi pamoja na mipito ya kielektroni inayoweza kuchochewa na fotoni.

Muundo wa fuwele wa ujazo

Katika chanzo, tungo zote zilizochunguzwa zilimodelishwa kwa muundo wa perovskiti wa ujazo Pm3̅m. Katika seli ya msingi, Na iko kwenye nafasi ya kona, metali ya nafasi B iko katikati ya seli, na atomi za halojeni ziko kwenye nafasi zinazolingana na vituo vya nyuso.

Seli kuu hupatikana kwa kurudia jiometri hii katika mwelekeo wa 2×2×2.

Utegemezi wa kigezo cha kimiani kwa tungo ya kemikali

Katika misururu ya seli ya msingi, michanganyiko ya F ina ukubwa mdogo zaidi wa kimiani, huku michanganyiko ya I kwa ujumla ikiwa na ukubwa mkubwa zaidi. Katika metali ya nafasi B, kubadilika kutoka Ge kwenda Sn na Pb pia kwa ujumla kunahusishwa na upanuzi wa kimiani.

Mwelekeo huu unaendana na athari za ukubwa wa atomu/ioni katika jiometri ya kimiani ya perovskiti. Hata hivyo, kigezo cha seli kuu hakipaswi kutathminiwa moja kwa moja kwa kipimo kilekile cha urefu wa kijiometri kama kigezo cha seli ya msingi; seli kuu ni modeli kubwa zaidi ya periodi.

Kauli “thabiti zaidi” ina maana gani?

Chanzo hutambua kiwango cha chini cha nishati kwa kila muundo kutoka kwenye mikunjo ya nishati jumla–kigezo cha kimiani na hueleza tungo zenye I kuwa zenye manufaa kwa upande wa nishati ndani ya mfululizo uliochunguzwa.

Hata hivyo, utafiti hauwasilishi vipimo huru vya uthabiti kama vile spektra za fononi, mpito wa awamu, nishati ya uundaji, nishati ya mtengano au uthabiti wa majaribio wa joto. Kwa hiyo, uthabiti unaotajwa hapa unapaswa kueleweka katika muktadha wa muundo ulioboreshwa na uso wa nishati katika hesabu.

TDOS na PDOS zinatuambia nini?

TDOS, huonyesha msongamano wa jumla wa hali za kielektroni zinazopatikana katika mfumo mzima ndani ya masafa fulani ya nishati. PDOS husaidia kutenganisha ni atomi na orbitali zipi zinazochangia hali hizo.

Katika mfululizo wa NaGeX₃, bendi ya valensi hutokana hasa na orbitali p za atomi za halojeni. Katika bendi ya upitishaji, orbitali p za Ge na orbitali s za Na huonekana zaidi.

Katika misururu ya Sn na Pb, utaratibu mkuu unaofanana pia huonekana: bendi ya valensi huundwa kwa kiasi kikubwa na hali p za halojeni, huku bendi ya upitishaji ikiundwa na hali p za metali ya kati pamoja na hali s za Na.

Kwa hiyo, kubadilisha halojeni si mchakato wa kijiometri unaobadilisha tu ukubwa wa kimiani. Pia hubadilisha moja kwa moja asili ya hali za kielektroni zinazopatikana katika bendi ya valensi.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Itifaki ya hesabu za DFT

Nishati ya cutoff ya kazi ya wimbi haikuwekwa kwenye thamani moja isiyobadilika, bali ilichaguliwa kando kwa kila tungo. Katika hesabu za seli ya msingi chanzo kina thamani zinazobadilika kati ya 30–210 Ry, na katika seli kuu kati ya 60–260 Ry.

Kwa nini 0 K ni muhimu?

Sifa za fuwele na kielektroni zilizohesabiwa ni za marejeo ya hali ya msingi. Katika joto la kufanya kazi la nyenzo halisi, kimiani inaweza kupanuka kwa joto na mwingiliano wa fononi unaweza kubadilisha muundo wa kielektroni.

Utafiti huu haukuhesabu athari hizi moja kwa moja. Chanzo pia kinaeleza wazi kwamba joto lenye kikomo, upanuzi wa joto na michango ya fononi huhitaji hesabu za ziada za mienendo ya kimiani.

Matokeo ya pengo la bendi

Mwelekeo wa jumla ni kwamba pengo la bendi hupungua kadiri inavyohamishwa kutoka F kwenda I. Hata hivyo, hasa katika tungo kama NaSnBr₃ na NaPbI₃, mwelekeo huu unaathiriwa kwa kiasi kikubwa na uwakilishi wa modeli.

Mapengo ya bendi ya moja kwa moja na yasiyo ya moja kwa moja

Katika mifumo yote ya msingi wa Ge, hesabu za seli ya msingi na seli kuu zote hutoa pengo la bendi la moja kwa moja. Katika seli ya msingi, kingo za bendi ziko kwenye njia Γ–R, ilhali katika seli kuu hukutana katika nukta Γ.

Katika mfululizo wa Sn, matokeo ya seli ya msingi ni tofauti zaidi. NaSnF₃ huonyesha pengo la bendi lisilo la moja kwa moja, NaSnCl₃ na NaSnI₃ huonyesha mpito wa moja kwa moja, na NaSnBr₃ huonyesha mpito wa moja kwa moja kwenye njia R–X. Miundo ya seli kuu ya Sn huonyesha mipito ya moja kwa moja ya Γ.

Katika mfululizo wa Pb, miundo ya seli ya msingi kwa ujumla ina tabia ya bendi isiyo ya moja kwa moja; NaPbI₃ ni tofauti kwa kuwa ni ya moja kwa moja. Katika mifumo ya seli kuu ya Pb, mapengo ya bendi ya moja kwa moja yameripotiwa.

Kwa nini modeli ya kimuundo ni muhimu?

Tungo ileile ya kemikali inapohamishwa kutoka seli ya msingi kwenda seli kuu, si idadi ya mistari ya bendi pekee inayoongezeka; nafasi za CBM na VBM pamoja na ukubwa wa pengo la bendi lililohesabiwa pia zinaweza kubadilika.

NaPbI₃ ni mfano wa kuvutia: chanzo kinatoa 0,10 eV kwa seli ya msingi na 1,10 eV kwa seli kuu. Tofauti hii inaonyesha kwamba matokeo ya kielektroni ni nyeti kwa uwakilishi wa periodi uliotumika na ulegezaji wa muundo.

Je, bendi pana zinamaanisha uhamaji mkubwa?

Utafiti ni mwangalifu hasa katika jambo hili. Bendi pana na zenye mtawanyiko zinaweza kuhusishwa na usafirishaji mzuri wa kielektroni; lakini chanzo kinaeleza wazi kwamba uhamaji halisi wa vibeba chaji hauwezi kutolewa kutokana na upana wa bendi pekee na kwamba hesabu maalum za usafirishaji zinahitajika.

Kwa hiyo si sahihi kutoa matokeo ya nambari kuhusu uhamaji wa elektroni au shimo kutokana na makala hii.

Kwa nini michanganyiko ya NaBX₃ yenye iodini inajitokeza kwa upande wa optiki?

Katika hesabu za chanzo, michanganyiko yenye I kwa ujumla huonyesha kigezo kikubwa zaidi cha dielektriki tuli, ufyonzaji wa mwanga wenye nguvu zaidi katika eneo linaloonekana na upitishaji wa optiki wa juu zaidi. Mielekeo hii mitatu kwa pamoja ndiyo msingi wa waandishi kuzipa uzito tungo za iodidi kwa tafiti za hali ya juu za fotovoltaiki na optoelektroniki.

Kazi ya dielektriki

Kazi changamani ya dielektriki:

ε(ω) = ε₁(ω) + iε₂(ω)

inazingatiwa kwa namna hii.

Sehemu halisi ε₁ inahusishwa na mwitikio wa upolarishaji wa nyenzo dhidi ya uga wa sumakuumeme; sehemu ya kufikirika ε₂ inahusishwa na tabia ya ufyonzaji na mipito ya kielektroni inayochochewa na fotoni kati ya hali zilizojazwa na hali tupu.

Thamani ya ε₁ katika kikomo cha nishati ya chini ilitumika kubainisha kigezo cha dielektriki tuli.

Kigezo cha dielektriki tuli

Katika chanzo, kigezo cha dielektriki tuli kwa ujumla huongezeka kadiri ukubwa wa atomi ya halojeni unavyoongezeka. Kwa hiyo, mifumo yenye I hutoa mwitikio mkubwa zaidi wa dielektriki wa masafa ya chini kuliko mifumo sawia ya F, Cl na Br.

Miundo ya seli kuu hutoa thamani kubwa kuliko seli ya msingi kwa tungo nyingi. NaGeCl₃, NaGeBr₃ na NaPbI₃ ni tofauti na mwelekeo huu wa jumla.

Mgawo wa ufyonzaji

Katika nyenzo zilizochunguzwa, migawo ya ufyonzaji hufikia takriban 10⁵–10⁶ cm⁻¹ katika baadhi ya maeneo ya nishati.

Mifumo yenye iodini huonyesha baadhi ya tabia kali zaidi za ufyonzaji katika eneo la nishati ya juu la takriban 7–13 eV. Muhimu zaidi, katika masafa ya nishati inayoonekana yanayochukuliwa na chanzo kuwa takriban 1,7–3,1 eV, imeripotiwa pia kwamba tungo za iodidi kwa ujumla zina ufyonzaji mkubwa kuliko mifumo sawia ya F, Cl na Br.

Ni halojeni au metali ya kati inayobadilisha zaidi mwitikio wa optiki?

Kwa mujibu wa ulinganisho wa kispektri wa chanzo, kubadilisha halojeni ya nafasi X huleta mabadiliko yaliyo wazi zaidi katika sifa za jumla za ufyonzaji. Kubadilisha Ge kwa Sn au Pb pia huathiri spektra, lakini katika utafiti mabadiliko ya wasifu wa jumla wa optiki yalitathminiwa kuwa madogo zaidi ukilinganishwa na uingizwaji wa halojeni.

Upitishaji wa optiki

Upitishaji wa optiki hukaribia sifuri kwenye kikomo cha nishati ya chini na huongezeka katika maeneo ya nishati ambako mipito ya kielektroni inayoruhusiwa huanza.

Michanganyiko yenye I kwa ujumla huonyesha vilele vya upitishaji wa optiki vilivyo wazi zaidi kuliko mifumo ya F, Cl na Br. Mahali na ukali wa vilele hubadilika kulingana na muundo wa bendi wa kila tungo na mipito ya bendi-kwa-bendi inayopatikana.

Uakisi

Imeripotiwa kwamba michanganyiko iliyochunguzwa ina uakisi wa kiasi kidogo katika masafa mapana ya nishati.

Chanzo pia kiliona uhusiano wa kinyume wa kimaelezo: katika baadhi ya maeneo ya spektra ambako uakisi huongezeka, ufyonzaji hupungua, ilhali katika maeneo ya ufyonzaji mkubwa uakisi unaweza kubaki chini zaidi.

Kwa nini mwitikio wa optiki wa seli ya msingi na seli kuu unafanana?

Licha ya tofauti kubwa katika miundo ya bendi, tabia kuu ya kispektri ya ufyonzaji, upitishaji wa optiki na uakisi kwa kiasi kikubwa huhifadhiwa katika modeli zote mbili.

Chanzo kinahusisha hili na ukweli kwamba sifa kuu za optiki haziamuliwi tu na idadi ya atomi katika modeli ya periodi, bali kwa nguvu na tungo ya kemikali pamoja na muundo wa kielektroni unaotokana nayo.

Je, iodidi kweli ndiyo chaguo “bora zaidi” kwa seli ya jua?

Utafiti huu hauonyeshi hilo kwa majaribio. Mwitikio wa optiki uliokokotolewa wa michanganyiko yenye I ni mkubwa; lakini utendaji wa kifaa halisi cha fotovoltaiki hauamuliwi na mgawo wa ufyonzaji pekee. Katika utafiti huu, ufanisi wa kifaa, muda wa kufanya kazi, uhamaji halisi wa vibeba chaji, msongamano wa kasoro, uunganishaji upya, miingiliano ya elektrodi/tabaka la usafirishaji au uwezekano wa utengenezaji havikupimwa.

Mapengo madogo sana ya bendi yaliyohesabiwa yanapaswa kutafsiriwaje?

Kwa NaGeI₃ na NaSnI₃, chanzo kina mapengo ya bendi yaliyohesabiwa karibu na sifuri, kama 0,001 eV. NaSnBr₃ katika seli kuu pia ni 0,001 eV.

Nambari hizi ni matokeo ya itifaki ya hesabu ya PBE/DZP/SIESTA ya utafiti. Si vipimo vya moja kwa moja vya majaribio.

Jedwali la 2 la chanzo chenyewe linaonyesha kwamba baadhi ya hesabu za awali zilitoa thamani tofauti sana. Kwa mfano, kwa NaSnI₃ chanzo kinahesabu 0,001 eV, huku jedwali hilo hilo likitoa thamani 1,14 na 2,68 eV kutoka tafiti za awali.

Kwa hiyo, badala ya kuchagua nyenzo kwa uhakika kutokana na thamani moja ya pengo la bendi, mbinu, modeli ya kimuundo na uthibitishaji huru vinapaswa kutathminiwa pamoja.

Kikomo cha spin–orbit coupling

Katika utangulizi wa utafiti, mfano wa fasihi unatolewa kwamba SOC inaweza kubadilisha pengo la bendi katika nyenzo nyingine. Hata hivyo, sehemu ya mbinu ya hesabu za sasa za NaBX₃ haisemi kwamba SOC ilijumuishwa katika hesabu za uzalishaji.

Kwa hiyo matokeo haya hayapaswi kuelezewa kama miundo ya bendi iliyojumuisha SOC.

Hali halisi za joto hazikumodelishwa

Uboreshaji wote ulifanywa katika 0 K. Upanuzi wa joto, fononi, upotoshaji wa fuwele unaosababishwa na joto na tabia ya awamu katika mazingira ya kufanya kazi viko nje ya modeli ya sasa.

Chanzo pia kinapendekeza athari hizi zichunguzwe baadaye kwa hesabu za ziada za lattice-dynamics na zinazotegemea joto.

Suala la Pb

Moja ya motisha za utafiti ni wasiwasi wa sumu katika perovskiti za kawaida zenye Pb. Hata hivyo, mfululizo uliochunguzwa unajumuisha tungo za Ge/Sn pamoja na Pb.

Kwa hiyo si sahihi kuiita familia yote ya NaBX₃ “mbadala usio na risasi”. NaGeX₃ na NaSnX₃ ni wagombea wa utafiti wasio na Pb, lakini NaPbX₃ ina risasi moja kwa moja.

Hitimisho la jumla

Utafiti unaonyesha kwamba sifa za optoelektroniki za perovskiti za NaBX₃ zinaweza kurekebishwa kwa kiwango kikubwa kupitia uingizwaji wa kemikali.

Kubadilisha halojeni kutoka F kwenda I kwa ujumla hupanua kimiani ya fuwele, hupunguza pengo la bendi lililohesabiwa, huongeza mwitikio wa dielektriki tuli na kuimarisha ufyonzaji katika eneo linaloonekana.

Uchaguzi wa Ge, Sn au Pb kama metali ya kati pia hubadilisha muundo wa bendi za kielektroni na tabia ya mipito ya bendi; hata hivyo, uingizwaji wa halojeni huleta mabadiliko yaliyo wazi zaidi katika umbo la jumla la spektra ya optiki.

Ingawa modeli za seli ya msingi na seli kuu huleta tofauti muhimu katika baadhi ya maelezo ya pengo na kingo za bendi, mielekeo kuu ya optiki kwa kiasi kikubwa inafanana.

Kwa hiyo, chanzo kinaeleza tungo za iodidi kuwa wagombea wenye matumaini kwa tafiti zaidi za kinadharia na za majaribio za fotovoltaiki/optoelektroniki. Hata hivyo, utafiti hauthibitishi utendaji halisi wa vifaa vya wagombea hawa; unabaki katika kiwango cha uchunguzi wa kicompyuta wa nyenzo.

Dokezo la Chanzo na Mbinu

Utafiti asilia:Unveiling the Potential of Na-based Perovskites: Effects of Halogen and Metal Substitution on Optoelectronic Properties.

Waandishi: Faezeh Pakravesh na Mohammad Izadyar.

Taasisi: Research Center for Modeling and Computational Sciences, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

Mwandishi wa mawasiliano: Mohammad Izadyar.

Aina ya chanzo: Utafiti wa sayansi ya nyenzo wa kicompyuta wa kanuni za kwanza unaotegemea nadharia ya utendaji wa msongamano.

Jukwaa: SSRN, abstract=7379884.

Mapitio ya rika: PDF iliyopakiwa inaeleza wazi kazi hii kuwa preprint ambayo haijapitia mapitio ya rika.

DOI: PDF iliyopakiwa haionyeshi DOI iliyothibitishwa ya uchapishaji kwa utafiti wenyewe. DOI ya mkusanyiko wa data wa Zenodo ni 10.5281/zenodo.18449029; DOI hii si DOI ya uchapishaji wa makala.

Leseni wazi: PDF iliyopakiwa haionyeshi wazi Creative Commons au leseni nyingine ya wazi inayosimamia matumizi tena ya makala.

Mifumo iliyochunguzwa: NaBX₃; B = Ge, Sn, Pb na X = F, Cl, Br, I. Jumla ya tungo 12 za kemikali, kila moja ikiwa imemodelishwa kama seli ya msingi na seli kuu ya 2×2×2.

Programu ya hesabu: SIESTA.

Mbinu ya muundo wa kielektroni: DFT, GGA-PBE na DZP.

Muunganiko: Kwa nishati jumla 1×10⁻⁴ eV; kwa nguvu 0,04 eV/Å.

Usampulishaji wa eneo la Brillouin: Seli ya msingi 5×5×5, seli kuu 8×8×8 gridi ya k ya Monkhorst–Pack.

Joto: 0 K. Upanuzi wa joto na michango ya fononi viko nje ya wigo.

Sifa zilizohesabiwa: Muundo wa fuwele ulioboreshwa, TDOS, PDOS, muundo wa bendi, pengo la bendi, kazi changamani ya dielektriki, mwitikio wa dielektriki tuli, mgawo wa ufyonzaji, upitishaji wa optiki na uakisi.

Tokeo kuu la kielektroni: Orbitali p za halojeni huchangia kwa kiasi kikubwa katika bendi ya valensi; orbitali p za metali ya nafasi B na s za Na huchangia kwa kiasi kikubwa katika bendi ya upitishaji.

Tokeo kuu la optiki: Mgawo wa ufyonzaji ulifikia takriban 10⁵–10⁶ cm⁻¹ na michanganyiko yenye I kwa ujumla ilionyesha mwitikio mkubwa zaidi wa dielektriki tuli, ufyonzaji na upitishaji wa optiki.

Kikomo cha pengo la bendi: Data ni matokeo ya PBE/DZP yaliyohesabiwa. Katika Jedwali la 2 kuna tofauti kubwa za nambari na tafiti za awali kwa baadhi ya michanganyiko; utafiti hautoi uthibitisho wa majaribio wa pengo la bendi.

Kikomo cha usafirishaji: Uhamaji wa vibeba chaji haukuhesabiwa moja kwa moja na chanzo kinaeleza kwamba uhamaji haupaswi kutolewa kutokana na mtawanyiko wa bendi pekee.

Kikomo cha uthabiti: Miundo ilitathminiwa kwa uboreshaji wa nishati jumla–kigezo cha kimiani. Uthabiti wa fononi, nishati ya uundaji, uthabiti wa awamu katika joto lenye kikomo na uthabiti wa majaribio wa muda mrefu havikuamuliwa kando.

SOC: Katika sehemu kuu ya mbinu haijaelezwa kwamba spin–orbit coupling ilitumika katika hesabu za sasa za uzalishaji.

Upatikanaji wa data: Waandishi wameripoti kwamba waliweka faili za input/output za SIESTA wazi kwenye Zenodo kwa DOI 10.5281/zenodo.18449029.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wanatangaza kuwa hakuna mgongano wa maslahi.

Ufadhili: Research Council of Ferdowsi University of Mashhad, Grant No. 61066/3.

Miundombinu ya hesabu: Sehemu ya utafiti ilifanywa katika Ferdowsi University of Mashhad Sci-HPC Center.

Mbinu ya maandalizi ya Verianla: Sentensi au mipangilio ya vielelezo ya makala chanzo haikunakiliwa. Matokeo ya hesabu za kimuundo, kielektroni na za optiki; vigezo vya mbinu, jedwali za nambari na mipaka iliyomo katika chanzo vilihifadhiwa wakati wa kuunda maelezo huru ya kufundishia kwa Kiswahili. Ufanisi wa majaribio, uhamaji wa vibeba chaji, uthabiti wa kifaa au mafanikio ya nyenzo ambayo hayapo katika chanzo hayakubuniwa.