新型超硬材料BC2N的第一性原理研究

作者：***; 张淼

来源：四川大学学报(自然科学版), 2015, 52(05): 1089-1093.

• 超硬材料
• 硬度
• 晶体结构
• 第一性原理

应用基于粒子群优化算法的卡里普索(CALYPSO)晶体结构预测方法,我们发现了一种新型的具有四方结构的BC2N的同素异形体,空间群为I4/MMM.利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对该新型BC2N结构的电子能带结构、态密度、以及弹性性质展开了深入的研究.计算结果发现:此BC2N结构动力学稳定,并且具有较大的体弹模量(354.4GPa)和剪切模量(375.5GPa);同时,理论计算还表明该结构是一个带隙宽度为2.16eV的直接带隙半导体,其维氏硬度值可达到65.6GPa.因此,BC2N有望成为一种潜在的新型超硬材料和发光材料.本工作将为人们探索新型的超硬材料提供一定的理论依据.

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 吉林大学