B_(13)C_2型C_(14)N晶体结构及弹性性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了B13C2(B12CBC)中B12二十面体所有B原子被C原子取代,以及C-B-C三原子链中B原子被N原子取代后材料的性质变化.通过对比计算研究发现,取代后得到的化合物C14N体积减小、弹性性质进一步提高、金属性增强、材料的理论硬度有所改善.C与C明显形成方向性强的类金刚石四面体键,有利于其弹性的提高.

B_(13)C_2和B_7C_8低压缩性的第一性原理计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了B13C2(B12CBC)中B12二十面体极地位置的所有B原子被C原子取代后材料的性质变化.通过对比计算研究发现,取代后每个B6C6二十面体中赤道原子同赤道原子间、极地原子同极地原子间的电荷密度减小﹑Mulliken布局数由正值变为负值,说明它们由成键态转变为反键态,相互作用减弱;而极地原子同赤道原子间,以及相邻二十面体极地原子间的电荷密度相对增加﹑化学键长变短﹑sp轨道杂化进一步显著,说明它们的相互作用增强.结果造成材料的体弹模量增大、剪切模量减小;材料由半导体性过渡到金属性;电荷密度由B12二十面体相对均匀分布,转为向两极集中局域,而使主要影响材料理论硬度的最弱化学键等的计算硬度减弱、材料的理论硬度减小.