超硬材料的典型代表氮化硼在工业领域的广泛应用一直备受人们关注.本研究以M-碳结构为基础,利用第一性原理计算,设计了三种空间群为Cm的超硬单斜硼氮化合物(命名分别为Cm-BN-1、Cm-BN-2和Cm-BN-3).声子谱计算显示,Cm-BN-1和Cm-BN-2动力学稳定,Cm-BN-3动力学不稳定.态密度计算显示,Cm-BN-1和Cm-BN-2为直接带隙半导体,带隙宽度分别为2.69和3.90 eV.计算结果也显示,Cm-BN-1和Cm-BN-2两种结构具有高的体积模量,分别为357.51和361.75 GPa,呈现出不可压缩性能,以及维氏硬度分别为58.0和60.4 GPa的超硬性能.
硼氮化合物 超硬材料 第一性原理计算