新金刚石电子结构的第一性原理研究

高等学校化学学报 ›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (2): 343.

新金刚石电子结构的第一性原理研究

魏娜然¹, 温斌¹, 宫长伟¹, 马红军¹, 李廷举²

1. 大连理工大学材料工程系, 2. 大连理工大学原材料特种制备实验室,大连 116023

收稿日期:2005-03-24 出版日期:2006-02-10 发布日期:2006-02-10
通讯作者: 温斌(1976年出生)，男，讲师，从事纳米金刚石和新金刚石的研究. E-mail: wenbin@dlut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号： 50402025, 50234020)资助

Studies on ab initio Principle of Electronic Structure of New-diamond

WEI Na-Ran¹, WEN Bin¹, GONG Chang-Wei¹, MA Hong-Jun¹, LI Ting-Ju²

1. Department of Materials Engineering, 2. Laboratory of Special Processing of Raw Materials,
Dalian University of Technology, Dalian 116023, China

Received:2005-03-24 Online:2006-02-10 Published:2006-02-10
Contact: WEN Bin，E-mail: wenbin@dlut.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

金刚石、石墨和卡宾碳是三种常见的碳同素异构体, 其外层轨道价电子分别是以sp³-, sp²-和sp¹-形式杂化而成的^［1］. 1991年, Hirai等^［2］在研究金刚石的形成机理时, 发现了一种新的碳同素异构体, 并将其命名为新金刚石(newdiamond) ^{［3, 4］}. 在许多实验过程中虽然也曾获得过新金刚石^［5~11］, 但是这些实验获得的新金刚石的样品产量都较少, 且新金刚石的颗粒尺寸都很小(小于100 nm), 因此只能采用电子衍射(ED)的方法研究其结构. Jarkov等^［9］在分析多晶体ED图谱的基础上, 认为新金刚石是面心立方结构(FCC), 其晶格常数为0.357 nm. 2001年, Konyashin等^［1］通过ED图谱、电子能量损失谱和半经验的能量计算认定新金刚石为FCC的纯碳, 其晶格常数为0.356 3 nm. 我们曾用强磁场碳黑催化法制备出大量的新金刚石^{［3,4,12~14］}, 并对新金刚石的热稳定性进行了研究^［12］, 而对其结构和性能的研究尚未见报道.

关键词: 新金刚石; 第一性原理; 电子结构

Abstract:

AbstractAfter the pyrogenation of carbon black and nanometer-sized iron catalyst at atmospheric pressure and a temperature of 1 100 ℃, new-diamond nanometer-particles were synthesized. The new-diamond was analyzed by X-ray diffraction(XRD). The lattice constant of the new-diamond is determined as 0.359 4 nm. Based on the ab initio principle of density functional theory, the electronic structure of the new-diamond was investigated. The results indicate that the new-diamond is a metallic form of carbon.

Key words: KeywordsNew-diamond; Ab initio principle; Electronic structure

中图分类号:

O613.71

TrendMD:

魏娜然温斌宫长伟马红军李廷举. 新金刚石电子结构的第一性原理研究. 高等学校化学学报, 2006, 27(2): 343.

WEI Na-Ran, WEN Bin, GONG Chang-Wei, MA Hong-Jun, LI Ting-Ju. Studies on ab initio Principle of Electronic Structure of New-diamond . Chem. J. Chinese Universities, 2006, 27(2): 343.

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