D-碳：一种新的 sp3 碳同素异形体
材料科学
2020-04-15 v1
摘要
我们通过第一性原理计算研究了 D-碳（一种新型晶态 sp3 碳相，空间群 D2h5，Pmma-正交晶系）的结构、力学与电子性质。总能量计算表明 D-碳比先前提出的 T6 结构在能量上更有利。前沿理论计算显示，该新相在零压下具有动力学、力学和热稳定性，且在压力超过 63.7 GPa 时比石墨更稳定。重要的是，计算揭示 D-碳具有高的维氏硬度（86.58 GPa）和体模量（369 GPa），可与金刚石媲美。D-碳是带隙为 4.33 eV 的半导体，低于金刚石的带隙（5.47 eV）。模拟的 X 射线衍射图与烟囱或爆轰 soot 中先前的实验数据吻合良好，表明其可能存在于样品中。同样重要的是，我们研究了从金刚石到 D-碳的可能转变路径，指出了合成这一新相的可能途径。
引用
@article{arxiv.1712.09748,
title = {D-carbon: A New sp3 Carbon Allotrope},
author = {Dong Fan and Shaohua Lu and Xiaojun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09748},
year = {2020}
}
备注
5 pages, 5 figures