Pemodelan Generasi Harmonik Keempat pada Permukaan Perovskite MAPbI3 dengan Model Ikat Hiperpolarisabilitas Sederhana

Abstract

Perovskite metilammonium lead iodide (MAPbI3) merupakan material potensial dalam optoelektronika karena pita energi yang dapat disesuaikan, efisiensi serapan cahaya tinggi, dan struktur kristal yang mendukung respons optik nonlinier. Penelitian ini mengkaji Fourth Harmonic Generation (FHG) pada permukaan MAPbI3 (001) point group C2v menggunakan Simplified Bond Hyperpolarizability Model (SBHM). Dengan mereduksi 40 ikatan menjadi 20 vektor efektif, diperoleh tensor suseptibilitas orde keempat untuk memprediksi intensitas FHG pada berbagai konfigurasi polarisasi. Hasil simulasi menunjukkan polarisasi s-s tidak menghasilkan FHG, sedangkan s-p, p-s, dan p-p menampilkan pola puncak dan lembah akibat interferensi ikatan. Temuan ini memberikan gambaran awal karakteristik FHG pada MAPbI3 serta menegaskan keunggulan SBHM sebagai model sederhana yang konsisten dengan simetri dan sifat ikatan atom.

Methylammonium lead iodide (MAPbI3) perovskite is a promising material in optoelectronics due to its tunable band gap, high light absorption efficiency, and crystal structure that supports nonlinear optical responses. This study investigates Fourth Harmonic Generation (FHG) on the MAPbI3 (001) surface with point group C2v using the Simplified Bond Hyperpolarizability Model (SBHM). By reducing 40 bonds into 20 effective vectors, a fourth-order susceptibility tensor was obtained to predict FHG intensities under various polarization configurations. Simulation results show that the s-s configuration does not generate FHG, while s-p, p-s, and p-p configurations exhibit distinct peak and valley patterns arising from bond interference. These findings provide an initial characterization of FHG in MAPbI3 and highlight the advantages of SBHM as a simple model consistent with symmetry and atomic bond properties.