喜报:物电学院李印威博士在Physical Review Letters再发论文一篇

时间:2015-09-15浏览:984设置

一种新型高能密度和超硬材料


物电学院李印威博士对新型材料的研究取得突破,其通过第一性原理计算提出了一种新型的高能密度及超硬材料,相关研究成果已发表在《物理评论快报》(PRL)

NN三键(键能954 kJ/mol)在高压下可转变为N-N单键(键能160 kJ/mol),由于两种键之间巨大的键能差异,当N-N键再转变为NN键时会释放巨大能量,可作为较好的高能密度材料。然而,在纯N2中,N-N单键的形成需要极高的压强(>100 GPa),而且N-N单键形式的N2无法保留到常压下,这限制了其作为高能密度材料的应用。最近,物电学院李印威博士与本学院郝健博士、卡内基研究所的刘寒雨博士、加拿大萨省大学的卢思宇博士以及John S. Tse院士提出了一种新型高能密度材料。利用结构预测软件CALYPSO结合第一性原理计算,他们发现层状的h-BNN2分子可以反应形成一种新的B-N化合物:B3N5。在常压下N2可以在h-BN层间自由旋转且以NN三键形式存在。研究表明,B3N5中的NN三键在15 GPa时就可以转变为N-N单键,而且可以保留到常压下,是一种潜在的高能密度材料。此外,B3N5还是一种超硬材料,硬度值可达44 GPa,在工业等领域也有潜在的应用。

李印威博士是我院2011年引进的优秀博士,仅2015年,李印威博士已在PRL(物理领域的顶级期刊)发表两篇文章,在Nature旗下Scientific Reports发表一篇文章。

该项工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及江苏省优势学科的资助。

文章链接:http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.105502


B3N5结构示意图


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