碳元素是組成地球上生命的重要元素之一,同時也可形成多種雜化鍵類型,進(jìn)而形成豐富多彩的碳的同素異形體結(jié)構(gòu),例如,金剛石、石墨、富勒烯等。由碳元素組成的金剛石是目前地球上發(fā)現(xiàn)的眾多天然存在中最堅硬的物質(zhì)。人們將與金剛石相媲美的材料稱作超硬材料,理論上超硬材料的硬度大于等于40 GPa。利用硼、碳、氮、氧等輕元素合成各種化合物也可獲得超硬材料,這其中最具代表性的是立方氮化硼。本論文的第三章采用密度泛函理論計算預(yù)測了十個可能的三維碳化硼超硬材料。計算的結(jié)果表明十個結(jié)構(gòu)的平均密度大約是金剛石密度的48%⁸3%,體彈模量約為金剛石的53%⁸1%,硬度是金剛石的43%⁶6%。這些結(jié)構(gòu)理論上的硬度都要大于40 GPa可能是潛在的超硬材料。分析結(jié)構(gòu)能帶圖可以看出B₂C₃-I、B₃C₄、B₄C₃、BC₄四個結(jié)構(gòu)是間接帶隙的半導(dǎo)體,B₃C₂-I、B... 

【文章來源】：河北師范大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：38 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

B80多面體團(tuán)簇

B3C2–Ⅱ , b=6.82 , c=4.70 ; α=90.0°, β=90.0°, γ=90.0°B2C3-Ⅱa=5.86 , b=6.82 , c=4.70 ; α=90.0°, β=90.0硼碳化合物結(jié)構(gòu)，灰色代表碳原子，粉色代表硼原子。結(jié)構(gòu)的晶中給出了十個硼碳化合物晶體優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)圖，相應(yīng)結(jié)構(gòu)的晶格

(a) (b)u6B8N24結(jié)構(gòu)是一個五角化二十四面體，(a)是 Au6B8N24球棍模型的正視B8N24球棍模型的側(cè)視圖（黃色球表示 Au 原子、粉色球表示 B 原子、藍(lán)子）。


本文編號：2989305