| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-9页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| CONTENTS | 第12-15页 |
| 图表目录 | 第15-22页 |
| 符号表 | 第22-23页 |
| 1 绪论 | 第23-38页 |
| ·超硬材料的研究背景 | 第23页 |
| ·超硬材料的研究现状 | 第23-26页 |
| ·B-C-N-O轻元素组成的超硬材料 | 第26-27页 |
| ·碳基超硬材料 | 第27-30页 |
| ·金刚石 | 第27页 |
| ·非晶碳 | 第27-28页 |
| ·富勒烯和纳米管 | 第28-30页 |
| ·类碳超硬材料 | 第30-35页 |
| ·二元B-N体系：c-BN和B_(13)N_2 | 第30页 |
| ·二元BC体系：B_4C和BC_5 | 第30-31页 |
| ·二元BO体系：B_6O | 第31-32页 |
| ·二元CN体系：C_3N_4 | 第32-33页 |
| ·三元BCN体系 | 第33-35页 |
| ·本论文研究思路和研究内容 | 第35-38页 |
| 2 计算方法 | 第38-50页 |
| ·密度泛函理论 | 第38-41页 |
| ·固体弹性的计算方法 | 第41-43页 |
| ·弹性常数的计算方法 | 第41-42页 |
| ·弹性模量 | 第42-43页 |
| ·硬度的计算方法 | 第43-48页 |
| ·研究背景 | 第43-44页 |
| ·模量与硬度之间的线性关系 | 第44-48页 |
| ·本论文中使用的软件包简介 | 第48-50页 |
| 3 碳材料新相：可调的sp~3连接石墨烯自组装聚合体 | 第50-66页 |
| ·前言 | 第50-51页 |
| ·结构模型和计算方法 | 第51-52页 |
| ·结果和讨论 | 第52-64页 |
| ·结构性能 | 第52-55页 |
| ·热力学稳定性 | 第55-58页 |
| ·电子结构 | 第58-60页 |
| ·力学性能 | 第60-61页 |
| ·全碳负线性压缩率材料 | 第61-64页 |
| ·小结 | 第64-66页 |
| 4 类碳晶体P-BN和AlMgB_(14) | 第66-92页 |
| ·前言 | 第66-67页 |
| ·实验和计算方法 | 第67-69页 |
| ·冷压缩h-BN产生的新的超硬BN同素异形体:P-BN | 第69-74页 |
| ·P-BN的结构参数 | 第69-72页 |
| ·P-BN结构稳定性 | 第72-73页 |
| ·P-BN的力学性能和硬度 | 第73-74页 |
| ·AlMgB_(14)三元超硬硼化物的实验制备与理论研究 | 第74-90页 |
| ·实验结果和分析 | 第75-80页 |
| ·第一性原理计算 | 第80-90页 |
| ·小结 | 第90-92页 |
| 5 碳和类碳非晶相 | 第92-126页 |
| ·前言 | 第92-93页 |
| ·计算方法 | 第93-95页 |
| ·玻璃碳在高压下结构的转化 | 第95-110页 |
| ·玻璃碳的定义 | 第95页 |
| ·碳在高压下成键类型的转化 | 第95-96页 |
| ·碳的新相R3碳 | 第96-99页 |
| ·测试计算 | 第99-100页 |
| ·玻璃碳在压力下结构和力学性能的转变 | 第100-108页 |
| ·从R3碳到非晶碳的相变 | 第108-110页 |
| ·低密度碳氮非晶结构和力学性能的分子动力学模拟 | 第110-119页 |
| ·非晶CN构型 | 第112-117页 |
| ·CN非晶的力学性能 | 第117-119页 |
| ·三元B-C-N非晶的形成能力与力学性能 | 第119-124页 |
| ·B-C-N三元非晶的形成能 | 第119-121页 |
| ·B-C-N三元非晶的力学性能 | 第121-124页 |
| ·小结 | 第124-126页 |
| 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 | 第126-159页 |
| ·前言 | 第126-127页 |
| ·计算方法 | 第127-130页 |
| ·单轴压缩下氢钝化的零维纳米金刚石的电子和电子性能 | 第130-137页 |
| ·一维金刚石纳米线 | 第137-150页 |
| ·二维(4,8)石墨烯同素异形体 | 第150-158页 |
| ·小结 | 第158-159页 |
| 7 结果与展望 | 第159-162页 |
| 创新点摘要 | 第162-163页 |
| 参考文献 | 第163-181页 |
| 附录A 不同晶系弹性模量矩阵 | 第181-184页 |
| 附录B 力学稳定性的判断标准 | 第184-187页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第187-191页 |
| 致谢 | 第191-193页 |
| 作者简介 | 第193-194页 |
