摘要：超硬材料的典型代表氮化硼在工业领域的广泛应用一直备受人们关注.本研究以M-碳结构为基础,利用第一性原理计算,设计了三种空间群为Cm的超硬单斜硼氮化合物(命名分别为Cm-BN-1、Cm-BN-2和Cm-BN-3).声子谱计算显示,Cm-BN-1和Cm-BN-2动力学稳定,Cm-BN-3动力学不稳定.态密度计算显示,Cm-BN-1和Cm-BN-2为直接带隙半导体,带隙宽度分别为2.69和3.90 eV.计算结果也显示,Cm-BN-1和Cm-BN-2两种结构具有高的体积模量,分别为357.51和361.75 GPa,呈现出不可压缩性能,以及维氏硬度分别为58.0和60.4 GPa的超硬性能.

摘要：通过在二维碳材料M-graphene的层间插入碱金属钾,设计了一种空间群为Pmmm的C_(4)K化合物,基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统研究了C_(4)K的晶体结构、热力学稳定性和电子性质.结果显示,C_(4)K在高压下热力学稳定,可以在7.5~24.5 GPa被合成,电子性质呈现出金属性.为实验上合成碱金属和碳的化合物提供了一定的理论指导.

摘要：以立方相氮化硼-金刚石为研究主体,设计了新型异质二维三明治纳米膜结构,对其进行电学和光学研究,并探索原子级别厚度微观结构和物理性质之间的对应关系以及揭示其优异的电、光学性能.