四种超硬碳同素异形体：第一性原理研究
材料科学
2012-04-20 v2
摘要
利用广义遗传算法，我们提出了四种新的 sp3 碳同素异形体，它们具有 5-6-7（5-6-7 型 Z-ACA 和 Z-CACB）或 4-6-8（4-6-8 型 Z4-A3B1 和 A4-A2B2）碳环。我们使用第一性原理方法系统地研究了它们的稳定性、力学和电子性质。我们发现，与最近提出的碳相相比，这四种碳同素异形体均表现出惊人的稳定性。ZACA 和 Z-CACB 均为直接带隙半导体，带隙分别为 2.261 eV 和 4.196 eV。而 Z4-A3B1 和 A4-A2B2 则为间接带隙半导体，带隙分别为 3.105 eV 和 3.271 eV。它们的力学性质表明，这四种碳同素异形体均为可与金刚石媲美的超硬材料。
引用
@article{arxiv.1203.5879,
title = {Four superhard carbon allotropes: First-principle study},
author = {Chaoyu He and L. Z. Sun and C. X. Zhang and K. W. Zhang and Xiangyang Peng and Jianxin Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.5879},
year = {2012}
}
备注
6 pages, 4 figures, submit to PCCP on 21-Feb-2012