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Surperhard monoclinic BC6N allotropes:First-principles investigations

Chinese Physics B 2019年第9期28卷 303-310页

作者： Nian-Rui Qu Hong-Chao Wang Qing Li Yi-Ding Li Zhi-Ping Li Hui-Yang Gou Fa-Ming Gao Key Laboratory of Applied Chemistry Yanshan UniversityQinhuangdao 066004China Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research Beijing 100094China

Via structural searching methodology and first-principles calculations, we predicted two new BC6N allotropes, a Ccentered monoclinic BC6N（Cm-BC6N） and a primitive-centered monoclinic BC6N（Pm-BC6N）.The lattice vibrations,elastic properties, ideal strength, theoretical hardness, and electronic structure of the predicted BC6N were investigated *** results reveal that Cm-BC6N is more favorable energetically than graphite-like g-BC6N above 20.6 GPa,which is lower than the transition pressures of r-BC6N, t-BC6N, and *** Cm-BC6N and Pm-BC6N are indirect semiconductors with band gaps of 2.66 eV and 0.36 eV, ***-BC6N exhibits the excellent ideal shear strength of 53.9 GPa in（011）■, much greater than that of Pm-BC6N（25.0 GPa in（010）[101] shear direction）, and Cm-BC6N shows a much lower anisotropy in shear strength than *** Vickers hardness of Cm-BC6N is estimated to be above 80 GPa, which is more outstanding than those of t-BC6N and r-BC6N.

关键词： superhard materials elastic properties boron-carbon-nitride ideal strength

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