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P2_(1)2_(1)2_(1)-C16: An ultrawide bandgap and ultrahard carbon allotrope with the bandgap larger than diamond

Frontiers of physics 2022年第6期17卷 71-78页

作者： Mingqing Liao jumahan maimaitimusha Xueting Zhang Jingchuan Zhu Fengjiang Wang School of Materials Science and Engineering Jiangsu University of Science and TechnologyZhenjiang 212003China School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China

Ultrawide bandgap semiconductor,e.g.,diamond,is considered as the next generation of ***,a new orthorhombic carbon allotrope(P2_(1)2_(1)2_(1)-C16)with ultrawide bandgap and ultra-large hardness is *** stability of the newly designed carbon is confirmed by the energy,phonon spectrum,ab-initio molecular dynamics and elastic *** hardness ranges from 88 GPa to 93 GPa according to different models,which is comparable to *** indirect bandgap reaches 6.23 eV,which is obviously larger than that of diamond,and makes it a promising ultra-wide bandgap ***,the experimental possibility is confirmed by comparing the simulated X-ray diffraction with experimental results,and two hypothetical transformation paths to synthesize it from graphite are proposed.

关键词： carbon allotrope ultrawide bandgap semiconductor ultrahard first-principles

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