论文摘要
基于进化算法和第一性原理计算,我们对二维C3N4体系进行了全面的结构搜索,发现了3种比graphitic-C3N4更稳定的二维结构:P6/m-C3N4, P2/m-C3N4和P62m-C3N4.更重要的是,通过形变测试,发现3种结构均表现出超柔特性.它们的柔软性远好于graphitic-C3N4,能量领域具有非常宽的极小值.当晶格常数变化±5%时, P6/mC3N4, P2/m-C3N4, P62m-C3N4体系的能量（应力）变化仅分别是±23.52,±42.21和±3.41 meV/atom （±0.33,±0.53和±0.07 GPa）,远远小于graphitic-C3N4的平均值125.24 meV/atom （3.27 GPa）（应力可比graphitic-C3N4小46倍）.这种极其微小的变化主要归因于连接C3N3环的N–C–N键具有高度的灵活性.此外,连接起来的C3N3环分别形成了六边形（128?2）、四边形（112?2）和三边形（108?2）的孔状结构,且孔径可调,预测这3种新结构在可调分子筛有广泛的应用前景.最后,我们分析了新结构在形变过程中电子结构的变化规律.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 刘志童,杨珮铃,牟中飞,张欣,吴福根,董华锋,文敏儒
关键词: 二维材料,类石墨烯氮化碳,超柔材料,分子筛
来源: 中国科学:物理学 力学 天文学 2019年12期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 无机化工
单位: 广东工业大学物理与光电工程学院,广东工业大学实验教学部,广东工业大学材料与能源工程学院
基金: 广东省自然科学基金(编号:2016A030310352,2017B030306003),国家自然科学基金(编号:11604056,11804057),广东工业大学大学生创新项目(编号:201711845033)资助
分类号: TQ127.16
页码: 136-143
总页数: 8
文件大小: 1019K
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