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调控BN材料力学性能:闪锌矿/纤锌矿异质结构

明帮铭王如志

北京工业大学材料科学与工程学院

Abstract: 本研究使用第一性原理系统研究闪锌矿（zb）/纤锌矿（wz）异质结构对BN超晶格材料力学性能的影响。本工作中构建了[111]zb10-x/[0001]wzx-BN的超晶格结构,其中x=0,1,2?,10。研究表明纤锌矿结构BN材料（wz-BN）的杨氏模量比闪锌矿结构BN的杨氏模量大（wz-BN）。有趣的是,在闪锌矿结构BN超晶格中掺杂纤锌矿结构BN并形成[111]zb-BN/[0001]wz-BN界面时,超晶格的杨氏模量有明显增加,如Fig.1。从图中可以发现,超晶格结构中zb-BN与wz-BN成份比为3:7时,超晶格材料的杨氏模量最大,可达1045.12GPa,接近于金刚石的杨氏模量。[111]zb与[0001]wz结构对超晶格力学性能的影响可能是由于zb/wz界面为半共格界面,形成了类似于孪晶界面的结构,而孪晶界面对BN材料的力学性能有明显的提高[1,2],所以可推断,BN超晶格材料中[111]zb(/[0001]wz-BN半共格晶可以增强其力学性能。 
Keywords：

BN; 半共格界面; 杨氏模量; 闪锌矿（zb）/纤锌矿异质结构;

Conference Name：

第九届计算纳米科学与新能源材料国际研讨会

Conference Time：

2016-06-22

Conference Place：

中国上海

  • Series：

    (A) Mathematics/ Physics/ Mechanics/ Astronomy; (B) Chemistry/ Metallurgy/ Environment/ Mine Industry

  • Subject：

    Mechanics; Material Science

  • Classification Code：

    TB301

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