使用进化元动力学系统搜索低焓sp³碳
材料科学
2012-05-22 v4
摘要
我们通过最近发展的进化元动力学技术，系统搜索低能亚稳态超硬碳同素异形体。已知石墨在15-20 GPa冷压缩下会产生一种同素异形体。这里我们寻找所有可从石墨获得的低焓结构。从2H-或3R-石墨开始，施加20 GPa压力，在进化元动力学模拟中观察到大量中间sp³碳同素异形体。我们的计算不仅找到了所有先前提出的“超硬石墨”候选物，还预测了两种具有新颖5+7和4+8拓扑结构的同素异形体（X-碳和Y-碳）。这些超硬碳同素异形体可根据6（金刚石/六方金刚石）、5+7（M/W-碳）、5+7（X-碳）、4+8（bct C₄）和4+8（Y-碳）拓扑结构分为五类。本研究表明进化元动力学是一种强大的方法，既可寻找全局最小值，也可系统搜索从给定起始材料可达到的低能亚稳态相。
引用
@article{arxiv.1203.0706,
title = {Systematic search for low-enthalpy sp3 carbon using evolutionary metadynamics},
author = {Qiang Zhu and Qingfeng Zeng and Artem R. Oganov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.0706},
year = {2012}
}
备注
6 pages, 7 figures