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B12、B12As2、B12P2和B12O2四种晶体拥有相同的对称性：166号空间群R3m，属于三角晶系。本文使用基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论的第一性原理计算方法对上述材料的晶体结构、布里渊区中心点的声子、声子色散曲线，声子热容和弹性模量进行了计算。
本文给出了经过充分弛豫优化后的B12、B12As2、B12P2和B12O2四种晶体的晶格常数和各化学键键长。计算结果与相关的实验数据对比，取得了良好的一致性。本文所研究的四种晶体中的硼二十面体体内B-B键键长在1.7-1.8A之间，体间二中心B-B键键长在1.6-1.7A之间；B-As、B-P和B-O键键长分别为1.966A、1.898A和1.483 A；As-As、P-P和0-0键键长分别为2.339A、2.224A和2.96iA。
通过对比分析，B12、B12As2、B12P2和B12O2四种晶体在布里渊区中心点的振动模式具有很高的相似性。在四种晶体的所有126个振动模式中有122个在不同材料间存在相似性。在对B12、B12As2、B12P2和B12O2四种晶体布里渊区中心点的声子频率的计算中，本文结果与相关实验中的拉曼光谱和红外吸收光谱取得了良好的一致性。
本文进一步给出了B12、B12As2、B12P2和B12O2四种晶体沿Γ→Z、Γ→A和Γ→B方向的声子色散曲线，并讨论了振动模对称性沿三个方向的变化关系。最后，本文给出了B12、B12As2、B12P2和B12O2四种晶体声子热容随温度的变化和体弹性模量计算值。B12O2晶体在四种晶体中具有最大的体弹性模量245.0GPa，B12晶体为238.6GPa，B12P2晶体为216.2GPa，B12As2晶体为203.1GPa。