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        物理教研室在三維蜂窩碳機械和電子結構特性模擬方面取得進展
        2018-10-26 15:12  

        碳具有大量的同素異形體形式,每種形態都具有由晶格結構和鍵合特征決定的獨特性質。新碳相的發現,特別是為實驗合成的碳結構確定新的碳相,在碳材料的研究中具有重要意義。對于許多情況,當幾個競爭結構無法通過實驗特征區分時,DFT計算對于澄清真實的基態結構是必不可少的。

        最近,南昌工程學院與新加坡科技與設計大學、重慶郵電大學、江西師范大學和南京師范大學的研究組進行合作研究,提出了一種新的三維碳同素異形體——hC28。hC28在能量、動力學、熱力學和力學上都具有非凡的穩定性。它在能量上比大多數其他合成或提出的碳同素異形體更穩定。該材料具有相對小的體積模量,但在高達2000K的溫度下是熱穩定的。作者們還系統地研究了幾何結構,機械,X射線衍射和電子結構性質等。更特別的是該項工作在此材料中首次發現了無自旋軌道耦合情況下的二次色散費米子和雙折射狄拉克費米子。此外,該材料還存在著其他類型的新奇演生費米子,如三重簡并費米子。該項工作具有很大的新穎性和意義。它不僅發現了一種新的碳同素異形體形式,而且還為這種新材料揭示了顯著的機械和電子結構特性,這可能為基礎研究和實際應用鋪平道路。

        該工作主要由物理教研室胡軍平博士完成,并發表于SCI一區雜志Carbon 141 (2019) 417-426IF7.082)。文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.09.027

                                                      

         

        1 3D蜂窩碳同素異形體的晶格結構、hC28的能帶結構及軌道投影態密度及二次色散費米子和雙折射狄拉克費米子在kx-ky的色散示意圖

         

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