新型石墨插层化合物HfC2结构与性质的第一性原理研究

来源：计算物理杂志2018年第5期北京时间：

作者：谭俊华, 彭军辉

摘要：在高压下，预测一种新型石墨插层化合物HfC2.采用第一性原理方法对其在0 GPa下的结构和性质进行研究，分别采用GGA-PBESOL、GGA-PW91和LDA方法进行结构优化，得到的晶体学数据基本相同.弹性常数和声子谱计算证实其力学和晶格动力学稳定性，表明HfC2在0 GPa下能够稳定存在.采用GGA-PBESOL方法计算得到HfC2的体模量和剪切模量达到265 GPa和118 GPa，Pugh比k < 0.57，是一种具有高体模量的韧性材料.HfC2存在C-C、Hf-C共价作用，且具有金属特性和特殊层状结构，是其具有高体模量和韧性的原因.最后，对HfC2在0~500 GPa内的键长、体模量、剪切模量、k值等进行研究，探索其力学性质随压力变化的规律.

关键词：HfC2, 力学性质, 稳定性, 第一性原理