2.2 CASTEP 9

2.3 CALYPSO 11

3 SiP2五边形的结构预测及其光电性质计算 12

3.1CALYPSO预测结构步骤 12

3.2计算方法及参数设置 13

3.3SiP2五边形二维结构 15

4 SiP2五边形结构外加载荷条件下的性质计算 19

4.1SiP2五边形结构在加载条件下的物理性质 19

结 论 24

致 谢 25

参考文献 26

1 绪论

1.1 五边形石墨烯简介

1.1.1 五边形石墨烯的发现

碳是周期表中最通用的元素之一，并且形成从众所周知的石墨，金刚石，C60富勒烯[1]，纳米管[2]和石墨烯[3]到新发现的碳的大量同素异形体纳米锥[4]，纳米链[5]，石墨炔[6]以及3D金属结构[7]。石墨烯的成功合成已经引发了对探索新型碳基纳米材料的相当大的兴趣。已经研究了超过石墨烯的大量2D碳同素异形体。尽管这些多晶型中的一些如石墨炔与石墨烯相比是亚稳态的，但它们已经通过巧妙的实验设计在实验室成功合成。此外，一些2D碳同素异形体被预测表现出显着的性质，甚至优于石墨烯，例如各向异性狄拉克锥[8]，固有铁磁性[9]，高催化活性和与高密度状态相关的潜在超导性费米级[10]。这些结果表明碳同素异形体的许多新的性质与碳原子的拓扑排列密切相关，并突出结构-性质关系的重要性[11]。五边形和六边形是碳纳米结构的两个基本构造块。从零维纳米片或纳米[12]到1D纳米管，2D石墨烯和3D石墨和金属碳相，六边形是唯一的构造块。很少见到仅由五边形组成的扩展碳网络。碳五边形通常被认为是拓扑缺陷或几何挫折[13]，如在用于富勒烯的公知的“分离的五边形规则”（IPR）[14]中所述，其中五边形必须通过周围的六边形彼此分开。例如，C60由12个五边形组成，由20个六边形隔开，形成足球的形状，这是IPR的完美脚注。还发现碳五边形的出现在一些情况下伴随着碳七边形，但是彼此分离。灵感来自纯五边形基质C20笼[15]的合成，已经做出了相当大的努力来稳定各种尺寸的基于熔融基于和非IPR碳材料。一些非IPR富勒烯已经通过实验实现。在2D碳片的表面生长期间，假定从sp碳链向sp2碳环的转变的“五边形第一”机制[16]。因此，一些科研工作者构想了使用融合五边形作为结构基元来构建2D碳片的想法。在这项工作，一个二维碳同素异形体，五边形石墨烯，完全由五边形组成，确实可以存在。这种独特结构的动力学，热学和机械稳定性通过一系列现有技术的理论计算得到证实。并且证明这些异乎寻常的五边形碳基材料表现出有趣的机械和电子性能。

1.1.2 五边形石墨烯的物理性质

文献“Penta-graphene:Anewcarbonallotrope”[17]中提出了一种二维亚稳态碳同素异形体，五边形石墨烯，完全由碳五边形组成，类似于开罗五角形瓦片。通过现有技术的理论计算证实新的多晶型物不仅动态和机械稳定，而且能够承受高达1000K的温度。由于其独特的原子构型，五边形石墨烯具有不寻常的负泊松比和超高的理想强度，甚至可以胜过石墨烯。此外，与需要被功能化以打开带隙的石墨烯不同，五边形石墨烯具有接近ZnO和GaN的内部准直接带隙，其大至3.25eV。同样重要的是，五边形石墨烯可以从T12-碳剥离。五变形石墨烯及其衍生结构的多种功能性的预期在纳米电子学和纳米力学中具有广泛的应用。 新型二维材料的pso结构预测及性能计算(2):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205123.html