| 论文提要 | 第5-6页 |
| 中文摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第1章 绪论 | 第15-28页 |
| 1.1 超硬材料概述 | 第15-19页 |
| 1.1.1 传统的超硬材料：金刚石和立方氮化硼 | 第15-17页 |
| 1.1.2 轻元素B-C-N超硬材料 | 第17-19页 |
| 1.2 晶体结构的理论设计 | 第19-23页 |
| 1.2.1 晶体结构预测方法 | 第19-21页 |
| 1.2.2 超硬材料的理论设计 | 第21-23页 |
| 1.3 超硬材料的研究进展 | 第23-25页 |
| 1.4 论文选题的目的和意义 | 第25-28页 |
| 第2章 基本理论和计算方法 | 第28-40页 |
| 2.1 密度泛函理论 | 第28-31页 |
| 2.2 CALYPSO晶体结构预测方法 | 第31-33页 |
| 2.2.1 粒子群优化算法 | 第31页 |
| 2.2.2 CALYPSO程序的工作流程 | 第31-33页 |
| 2.3 硬度的理论模型 | 第33-38页 |
| 2.4 材料的理想强度 | 第38-40页 |
| 第3章 具有立方金刚石结构的超硬材料BC_3的结构设计 | 第40-54页 |
| 3.1 背景介绍 | 第40-41页 |
| 3.2 计算细节 | 第41-42页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第42-53页 |
| 3.3.1 d-BC_3的结构预测和结构特征 | 第42-43页 |
| 3.3.2 d-BC_3的结构相变和稳定性研究 | 第43-47页 |
| 3.3.3 d-BC_3的X射线衍射谱和拉曼谱分析 | 第47-49页 |
| 3.3.4 d-BC_3的电子性质分析 | 第49页 |
| 3.3.5 d-BC_3的力学性质研究 | 第49-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 第4章 新型超硬oC32碳的结构设计 | 第54-62页 |
| 4.1 背景介绍 | 第54-55页 |
| 4.2 计算细节 | 第55页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第55-61页 |
| 4.3.1 oC32的结构预测和结构特征 | 第55-57页 |
| 4.3.2 oC32的能量和稳定性研究 | 第57页 |
| 4.3.3 oC32的电子性质分析 | 第57-59页 |
| 4.3.4 oC32的弹性性质和硬度研究 | 第59-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 二维超硬材料B-C-N光学功能材料的结构设计 | 第62-75页 |
| 5.1 背景介绍 | 第62-63页 |
| 5.2 计算细节 | 第63-66页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第66-74页 |
| 5.3.1 BNC_x的结构特征 | 第66-68页 |
| 5.3.2 BNC_x的形成能和结构稳定性研究 | 第68-70页 |
| 5.3.3 BNC_x的电子性质分析 | 第70-72页 |
| 5.3.4 BNC_x的光学性质研究 | 第72-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第6章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-93页 |
| 作者简历 | 第93-95页 |
| 攻读研究生期间公开发表的学术论文 | 第95-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
