【摘 要】
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本文采用第一性原理的密度泛函理论对高密度相的三元化合物BC2N和B2CN进行了系统的研究。利用晶体拓扑学原理，以闪锌矿结构的8原子金刚石单胞为原型，构造了可能存在的7种BC2N的
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本文采用第一性原理的密度泛函理论对高密度相的三元化合物BC2N和B2CN进行了系统的研究。利用晶体拓扑学原理，以闪锌矿结构的8原子金刚石单胞为原型，构造了可能存在的7种BC2N的高密度相化合物。使用BFGS算法对BC2N初始结构进行几何优化后，给出了处于基态的晶体结构参数。通过总能量、内聚能和形成能的计算，发现在所有7种结构中，单斜结构的BC2N-V的能量最低；而正交结构的BC2N-I和BC2N-II稳定性次之。在BC2N中只有此三种结构比c-BN稳定。对体弹性模量和剪切弹性模量的计算表明，BC2N-I和BC2N-II的剪切弹性模量值都小于金刚石，但都大于c-BN。通过电子结构的计算和分析，发现所有BC2N结构中均存在能隙，具有半导体特性。最稳定的BC2N-I和BC2N-II的带隙为直接带隙。使用同样的方法构造并研究了7种B2CN高密度相化合物，给出了其在基态下的晶体结构参数。稳定性研究表明：B2CN-III最稳定，但其稳定性仍低于c-BN。体弹性模量和剪切弹性模量的计算表明：7种结构的剪切模量都比c-BN略小，而且小于BC2N-I和BC2N-II。电子结构分析表明，B2CN不属于半导体材料，B2CN-III是一类具有跳越式导电性质的新化合物
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