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高压物理学是探究物质在高压下结构及其物理性质变化的科学,高压技术是设计合成新型材料的重要手段之一。本文运用CALYPSO结构搜索技术结合基于密度泛函理论中的第一性原理的平面赝势波方法,对BaN5晶体进行了结构预测,并对预测得出的晶体结构和物理性质进行了系统的研究。在压强为0-100 GPa的范围内,随着压强的升高BaN5晶体在压强34GPa处发生结构相变,由空间群为P1的α相转变为空间群Cmm2的β相。在相变过程中,氮原子的成键形式发生了明显的变化:在α相的晶体结构中两个氮原子形成哑铃状的氮对(N2