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材料学院科研动态第七期

最近，SCI期刊《Computational Materials Science》（影响因子2.53）以研究论文（Research article）形式发表了我校材料科学与工程学院能源与环境材料系青年教师刘超的研究进展。

引言

论文题目：

《Theoretical exploring the mechanical and electrical properties of tI12-B₆C₄O₂》

DOI: 10.1016/j.commatsci.2018.04.020

通讯作者及第一作者：

论文的第一作者为江西理工大学材料学院青年教师刘超，江西理工大学材料学院梁彤祥教授为论文的通讯作者。

引言：

高硬度材料在机械精加工、矿产开采、隧道挖掘等领域中具有极为重要的应用价值，而传统高硬材料面临(金刚石)高温易氧化、易与Fe族金属合金反应等缺点，无法胜任严苛的工业使用环境。硼碳氧化合物有效规避合成过程中原料吸附氧的难题，且不易氧化，因而硼碳氧化合物引起了材料研究人员的广泛关注。

成果简介

我院青年教师刘超在前期研究的基础上，基于粒子群优化算法的CALYPSO，成功预测出非B₂C_XO化学计量比系列的新型B-C-O化合物(tI12-B₆C₄O₂)结。基于第一性原理的研究证明了其热力学、动力学以及弹性力学等多方面的稳定性。电子能带结构和分波态密度图的计算揭示了tI12-B₆C₄O₂具有导电性，键性研究发现结构中B-C/O成键均为sp³杂化的极性共价键。结合经验硬度公式计算发现它具有21.9GPa的高硬度，为高硬度材料。同时基于第一性原理计算结果，作者详细研究了力学性能(如剪切模量、杨氏模量、泊松比等)的各向异性，这也为将来实际应用提供了理论基础。

图文导读

△ 图1 tI12-B₆C₄O₂结构模型图

△图2 tI12-B₆C₄O₂杨氏模量取向依赖性

△ 图3 tI12-B₆C₄O₂剪切模量取向依赖性

△ 图4 tI12-B₆C₄O₂杨氏模量的各向异性图

△ 图5 tI12-B₆C₄O₂泊松比的各向异性图

《Science China Materials》期刊

The aim of the journal is to publish papers that advance the field of computational materials science through the application of modern computational methods alone or in conjunction with experimental techniques to investigate existing inorganic and organic materials as well as to discover new materials. Papers that report on the development of new methods or the enhancement of existing approaches are of particular interest.

The scope of the journal includes:

1. obtaining new or enhanced insights into material behavior, properties and phenomena,

2. predicting structure-property relationships for new materials in conjunction with data informatics,

3. novel capabilities of computational tools, technical software and shareware, or cyberinfrastructures.

Language:English

Impact Factor:2.53

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.04.020

-材料学院团委宣传部-

来源 / 刘超

整理排版 / 祝绳健

责任审核 / 漆小鹏

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