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第一性原理研究bct-C4碳材料的强度性质

First principles study of the uniaxial compressive strength of bct-C4 carbon allotrope

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【Author】 Li Qing-Kun~(1)2)3)) Sun Yi~(4)) Zhou Yu~(1)2)) Zeng Fan-Lin~(4)) 1)(Postdoc Station of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China) 2)(Institute for Advanced Ceramics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China) 3)(School of Physics and Electronic Engineering Heilongjiang University,Harbin 150080,China ) 4)(The Department of Astronautics Science and Mechanics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)

【机构】哈尔滨工业大学材料科学与工程流动站；哈尔滨工业大学材料学院特种陶瓷研究所；黑龙江大学电子工程学院；哈尔滨工业大学航天科学与力学系；

【摘要】本文采用第一性原理方法,分析了bct-C4碳材料的力学性质,尤其是抗压强度性质,并在研究中分析了在压缩过程中bct-C4碳的键长随压缩应变的变化规律.计算结果表明,bct-C4碳材料不仅具有优秀的弹性性质和硬度性质,也具有优秀的强度特性,其沿[100]晶向的抗压强度高于金刚石6.9%.本文的工作表明,bct-C4碳是一种高强度的碳同素异形体,可以用于压缩包括金刚石在内的各种物质,并可用于研究物质在高压下的结构变化以及力、电学等性质.同时,作为一范例,本文研究同样可以为寻找力学性质超越金刚石的物质提供参照.更多还原

【Abstract】 bct-C4 carbon allotrope has been attracted great interest because its excellent mechanical properties.In this paper,we study the elastic properties and the strength properties of bct-C4 carbon by first-principles method.Our results show that bct-C4 presents a super uniaxial compressive strength of 524.3GPa,which is 6.9%more than the corresponding value of diamond.The high compressive strength originates from the high compressive rate of chemical bond deviating from compressive direction.Our work suggests that bct -C4 carbon can be widely used in the area of high pressure research.更多还原

【关键词】第一性原理；力学性质； bct-C4碳；
【Key words】 first-principles； mechanical properties； bct-C4 carbon；

【基金】国家自然科学基金(批准号:10972066)资助的课题~~

【文献出处】物理学报 ,Acta Physica Sinica , 编辑部邮箱 ,2012年09期

【分类号】O482.1
【被引频次】2
【下载频次】160

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