| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-33页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 已知的sp~2/sp~3碳同素异形体 | 第13-19页 |
| 1.3 含sp杂化的碳同素异形体 | 第19-32页 |
| 1.3.1 线型碳 | 第19-22页 |
| 1.3.2 碳纳米线 | 第22-24页 |
| 1.3.3 石墨炔 | 第24-26页 |
| 1.3.4 石墨二炔 | 第26-28页 |
| 1.3.5 金刚石炔 | 第28-29页 |
| 1.3.6 其它炔类碳 | 第29-32页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第32-33页 |
| 第2章 理论设计和实验研究方法 | 第33-39页 |
| 2.1 理论计算所用到的软件 | 第33-34页 |
| 2.1.1 晶体结构搜索预测软件CALYPSO | 第33页 |
| 2.1.2 结构性质预测所使用软件 | 第33-34页 |
| 2.2 实验研究所用到的设备 | 第34-36页 |
| 2.2.1 真空烧结炉 | 第34-35页 |
| 2.2.2 六面顶压机 | 第35页 |
| 2.2.3 大体积Rockland ResearchT-25型压机 | 第35-36页 |
| 2.3 实验表征方法 | 第36-38页 |
| 2.3.1 X射线晶体衍射 | 第36-37页 |
| 2.3.2 拉曼光谱 | 第37页 |
| 2.3.3 维氏硬度计 | 第37-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 具有优良可拉伸性的新型四方碳 | 第39-48页 |
| 3.1 计算方法 | 第40页 |
| 3.2 四方碳Tetra-carbon的晶体结构 | 第40-41页 |
| 3.3 热力学、机械和动力学结构稳定性验证 | 第41-42页 |
| 3.4 模拟的X射线衍射谱 | 第42-43页 |
| 3.5 电学性质模拟与分析 | 第43-46页 |
| 3.5.1 用密度泛函和杂化泛函计算的能带结构图 | 第43-44页 |
| 3.5.2 电荷差分密度图和电子局域函数图 | 第44-45页 |
| 3.5.3 电子投影态密度图 | 第45-46页 |
| 3.6 力学性质模拟和分析 | 第46-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 具有超导电性的新型单斜碳 | 第48-56页 |
| 4.1 计算参数和方法 | 第48-49页 |
| 4.2 单斜碳m-C_(12)的晶体结构 | 第49页 |
| 4.3 晶体结构稳定性 | 第49-52页 |
| 4.4 电学性质 | 第52-55页 |
| 4.4.1 杂化泛函计算的能带结构 | 第52页 |
| 4.4.2 电声耦合计算的超导转变温度 | 第52-53页 |
| 4.4.3 模拟的投影态密度图 | 第53页 |
| 4.4.4 模拟的电子轨道图 | 第53-55页 |
| 4.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第5章 具有弹性各向异性的新型三方碳 | 第56-68页 |
| 5.1 计算方法和参数选择 | 第57页 |
| 5.2 Trig-C_9和Trig-C_(15)的晶体结构特点 | 第57-59页 |
| 5.3 结构稳定性分析 | 第59-63页 |
| 5.3.1 基态能的对比分析 | 第59-60页 |
| 5.3.2 分子动力学分析热力学稳定性 | 第60-62页 |
| 5.3.3 模拟弹性常数分析机械稳定性 | 第62页 |
| 5.3.4 声子色散曲线分析动力学稳定性 | 第62-63页 |
| 5.4 电学特性 | 第63-66页 |
| 5.4.1 密度泛函和杂化泛函分别计算的能带结构 | 第63-64页 |
| 5.4.2 价带顶和导带底的电子轨道分解图 | 第64-66页 |
| 5.5 力学性质 | 第66-67页 |
| 5.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第6章 含sp杂化的石墨二炔高温高压研究 | 第68-85页 |
| 6.1 引言 | 第68-72页 |
| 6.1.1 石墨二炔的合成 | 第68-69页 |
| 6.1.2 石墨二炔的性能和应用 | 第69-70页 |
| 6.1.3 石墨二炔的高温行为 | 第70-72页 |
| 6.2 实验方法 | 第72-73页 |
| 6.3 实验结果分析与讨论 | 第73-83页 |
| 6.3.1 真空烧结石墨二炔的相转变特点 | 第73-76页 |
| 6.3.2 六面顶烧结石墨二炔的石墨化过程 | 第76-79页 |
| 6.3.3 大体积压机烧结石墨二炔的XRD和Raman分析 | 第79-83页 |
| 6.4 烧结后样品的硬度 | 第83页 |
| 6.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 结论 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-101页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第101-103页 |
| 致谢 | 第103-104页 |
