1超硬材料

1.1超硬材料的现状

1.2B、C、N、O元素组成的超硬材料

1.3碳基超硬材料

1.3.1金刚石

1.3.2非晶碳

1.3.3富勒烯和碳纳米管

1.4类碳超硬材料

1.4.1二元B-N体系：c-BN和B13N2

1.4.2二元B-C体系：B4C和c-BC5

1.4.3二元B-O体系：B6O

1.4.4二元C-N体系：C3N4

1.4.5三元B-C-N体系

2计算方法

2.1密度泛函理论

2.2固体弹性的计算方法

2.2.1弹性常数的计算方法

2.2.2弹性模量的计算方法

2.3硬度的计算方法

2.3.1研究背景

2.3.2模量与硬度之间的线性关系

2.4相关软件包简介

3碳材料新相：可调的sp3连接石墨烯自组装聚合体

3.1结构模型和计算方法

3.2结果和讨论

3.2.1结构性能

3.2.2热力学稳定性

3.2.3电子结构

3.2.4力学性能

3.2.5全碳负线性压缩率材料

4类碳晶体P-BN和AlMgB14

4.1实验和计算方法

4.2新型超硬BN同素异形体：P-BN

4.2.1P-BN的结构参数

4.2.2P-BN结构稳定性

4.2.3P-BN的力学性能和硬度

4.3三元超硬硼化物的实验制备与理论研究

4.3.1实验结果和分析

4.3.2第一性原理计算

5碳和类碳非晶相

5.1计算方法

5.2高压下的玻璃碳

5.2.1玻璃碳的定义

5.2.2碳在高压下成键类型的转化

5.2.3碳的新相R3碳

5.2.4测试计算

5.2.5玻璃碳在压力下结构和力学性能的转变

5.2.6从R3碳到非晶碳的相变

5.3低密度碳氮非晶结构和力学性能的分子动力学模拟

5.3.1CN非晶构型

5.3.2CN非晶的力学性能

5.4三元B-C-N非晶的形成能力与力学性能

5.4.1三元B-C-N非晶的形成能力

5.4.2三元B-C-N非晶的力学性能

6低维碳纳米材料：纳米金刚石、金刚石纳米线、石墨烯同素异形体

6.1计算方法

6.2单轴压缩下氢钝化的零维纳米金刚石的电子性能

6.3一维金刚石纳米线

6.4二维（4，8）石墨烯同素异形体

参考文献

附录

附录A 不同晶系的弹性模量矩阵

附录B 力学稳定性的判断标准