李伟源:超硬材料BC2N的一种新亚稳结构及其高压物性预测论文

李伟源:超硬材料BC2N的一种新亚稳结构及其高压物性预测论文

本文主要研究内容

作者李伟源,孙小伟,宋婷,田俊红,万桂新,刘子江(2019)在《超硬材料BC2N的一种新亚稳结构及其高压物性预测》一文中研究指出:硼(B)、碳(C)、氮(N)轻元素因具有较小的原子半径和极强的相互键合能力,其形成的化合物极易形成强共价键和高原子密度的三维网状致密结构,从而成为寻找制备超硬材料的备选体系.本文基于最新研究的机械性能优异的体心四方碳结构模型,构造了一种具有四方对称结构、空间群为I4/mmm的BC2N潜在超硬化合物新结构.利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了该化合物四方相新结构的热力学、力学和动力学稳定性,表明该四方相BC2N至少在0–60 GPa的压力范围内是力学和动力学稳定的;热力学计算结果显示该结构结合能稍高于BC2N化合物中最稳定的纤锌矿结构,表明新构造的四方结构是BC2N化合物的一个亚稳结构,且其不可压缩性大于其他的硼-碳-氮类化合物如B2CN, BC4N等.在结构稳定性研究的基础上,本文计算了该四方相BC2N化合物在0–60 GPa压力范围内的电子结构,发现其在零压下具有2.16 eV的带宽,为半导体,且随着压力的增加,带隙逐渐加宽;高压弹性特性研究表明BC2N化合物四方结构的体弹性模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比、德拜温度、最小热导率和弹性波速均随压力增加呈现出不同的增加趋势且属脆性体质,其弹性各向异性在高压下变得更加明显;同时,大的体弹性模量、大的剪切模量及高维氏硬度表明所构造的空间群为I4/mmm的四方结构是BC2N化合物的一种潜在超硬新结构.

Abstract

peng (B)、tan (C)、dan (N)qing yuan su yin ju you jiao xiao de yuan zi ban jing he ji jiang de xiang hu jian ge neng li ,ji xing cheng de hua ge wu ji yi xing cheng jiang gong jia jian he gao yuan zi mi du de san wei wang zhuang zhi mi jie gou ,cong er cheng wei xun zhao zhi bei chao ying cai liao de bei shua ti ji .ben wen ji yu zui xin yan jiu de ji xie xing neng you yi de ti xin si fang tan jie gou mo xing ,gou zao le yi chong ju you si fang dui chen jie gou 、kong jian qun wei I4/mmmde BC2Nqian zai chao ying hua ge wu xin jie gou .li yong ji yu mi du fan han li lun de di yi xing yuan li ji suan fang fa ,ji tong de yan jiu le gai hua ge wu si fang xiang xin jie gou de re li xue 、li xue he dong li xue wen ding xing ,biao ming gai si fang xiang BC2Nzhi shao zai 0–60 GPade ya li fan wei nei shi li xue he dong li xue wen ding de ;re li xue ji suan jie guo xian shi gai jie gou jie ge neng shao gao yu BC2Nhua ge wu zhong zui wen ding de qian xin kuang jie gou ,biao ming xin gou zao de si fang jie gou shi BC2Nhua ge wu de yi ge ya wen jie gou ,ju ji bu ke ya su xing da yu ji ta de peng -tan -dan lei hua ge wu ru B2CN, BC4Ndeng .zai jie gou wen ding xing yan jiu de ji chu shang ,ben wen ji suan le gai si fang xiang BC2Nhua ge wu zai 0–60 GPaya li fan wei nei de dian zi jie gou ,fa xian ji zai ling ya xia ju you 2.16 eVde dai kuan ,wei ban dao ti ,ju sui zhao ya li de zeng jia ,dai xi zhu jian jia kuan ;gao ya dan xing te xing yan jiu biao ming BC2Nhua ge wu si fang jie gou de ti dan xing mo liang 、jian qie mo liang 、yang shi mo liang 、bo song bi 、de bai wen du 、zui xiao re dao lv he dan xing bo su jun sui ya li zeng jia cheng xian chu bu tong de zeng jia qu shi ju shu cui xing ti zhi ,ji dan xing ge xiang yi xing zai gao ya xia bian de geng jia ming xian ;tong shi ,da de ti dan xing mo liang 、da de jian qie mo liang ji gao wei shi ying du biao ming suo gou zao de kong jian qun wei I4/mmmde si fang jie gou shi BC2Nhua ge wu de yi chong qian zai chao ying xin jie gou .

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国科学:物理学 力学 天文学的李伟源,孙小伟,宋婷,田俊红,万桂新,刘子江,发表于刊物中国科学:物理学 力学 天文学2019年07期论文,是一篇关于亚稳结构论文,各向异性论文,弹性常数论文,高压论文,中国科学:物理学 力学 天文学2019年07期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学:物理学 力学 天文学2019年07期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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