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高压下BC_3的电子结构及光学性质

由轻元素B、C、N构成的体系一直受到大家的重视,尤其是金刚石、立方氮化硼以及新近出现的C3N4和BC2N等材料更是倍受关注。作为BCN体系的一员,类石墨状的BC3是在1986被合成出来的。自然界存在的最硬的物质是金刚石,它是石墨的高压相材料,对金刚石的研究也引发了对其他层状物质,如BC3,高压下物性的研究和探索。在本文中,我们采用了基于密度泛函的第一性原理,研究了BC3在高压下的行为。发现了如下的现象:(1)20GPa时,BC3发生了电子结构相变,由半导体转变为金属。(2)35GPa时,BC3由层状结构变为网状结构,发生了几何结构相变。进一步对网状结构的新相的研究表明:在零温零压下的优化显示该结构可能会被保存下来。此相的体弹模量为360GPa,可与金刚石和立方氮化硼相比拟,可能是新型的超硬材料。由光学常数的色散曲线,得到了BC3在0GPa时的固有频率值,它们大约为2.4eV,3.6eV, 5.7eV和12.5eV。在40GPa时  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

新型BC_3结构与超导电性的第一性原理研究

硼掺杂金刚石在理论上被证实具有超导电性,被视为一种潜在的超硬多功能材料。但是现在对于硼掺杂金刚石的研究多集中在低浓度(硼占0.02-0.06%)的情况,对于富硼的硼掺杂金刚石研究较少,且硼参杂金刚石的超导机制以及硼占位对材料性能的影响在理论上都不是很清楚。为此我们从硼浓度为25%的BC3体系出发,设计了一种四方相的s-BC3结构,它具有较高的硬度(46 GPa)和较高的超导转变温度(34 K)。另外,我们还运用基于密度泛函理论的赝势平面波方法和线性响应理论系统地研究了BC3的同素异形体的超导电性差异的原因。  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理学报》2010年06期
物理学报

拉伸形变下BC_3纳米管的能带结构

运用紧束缚能带理论,研究拉伸形变下BC3纳米管的能带结构.研究表明:随着拉伸和压缩强度的不断增加,BC3纳米管的导带能级和价带能级逐渐靠近,最终发生能带交叠.压缩形变下能带的交叠程度可达0.5eV,而拉伸形变下只有0.2eV.对于扶手椅型BC3纳...  (本文共8页) 阅读全文>>

《物理学报》2008年08期
物理学报

单壁BC_3纳米管晶格动力学研究

基于力常数模型计算了一系列扶手椅型、锯齿型和手性单壁BC3纳米管的声子色散关系.描述了单壁BC3纳米管结构的表征方式,比较详...  (本文共8页) 阅读全文>>

《功能材料》2015年07期
功能材料

Li吸附对石墨烯、BC_3、C_3N电学性质影响的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,对Li在未掺杂和B(N)掺杂浓度为25%(原子分数)的石墨烯表面最稳定位置的吸附进行了结构优化,计算了本征石墨烯及B(N)掺杂...  (本文共6页) 阅读全文>>

《原子与分子物理学报》2011年03期
原子与分子物理学报

BC_3复合纳米管的储氢性能研究

采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了BC_3复合纳米管的物理吸附储氢性能,获得了该纳米管在不同温度和压强下的吸附等温线,及其在不同条件下的物理储氢吸附量,并和相应的碳纳...  (本文共6页) 阅读全文>>