Новая моноклинная полиморфная разновидность алмаза, образуемая из графеновых слоев

Abstract

Методами теории функционала плотности в приближении локальной плотности рассчитана геометрически оптимизированная структура и ряд свойств новой углеродной алмазоподобной фазы. Кристаллическая решетка фазы моноклинная (P21/m). Эта фаза может быть получена при сжатии графита в направлении [001]. В результате расчетов найдены значения следующих характеристик фазы: энергия сублимации – 8,67 эВ/атом; объем- ный модуль – 458 ГПа; твердость по Виккерсу – 90,9 ГПа; ширина запрещенной зоны – 4,5 эВ. Расчет трансформации графита в новую фазу при сжатии показал, что давление фазового перехода составляет 60 ГПа. Идентифицировать новую моноклинную фазу можно по рассчитанной порошковой рентгенограмме. Using the density functional theory method, geometrically optimized structure and some properties of a new carbon diamond-like phase are calculated in the local density approximation. The phase crystalline lattice is monoclinic (P21/m). This phase can be obtained by compressing the graphite in the direction of [001]. As a result of calculations, values of the following characteristics of the phase have been determined: the sublimation energy is 8,67 eV/atom; the volume modulus is equal to 458 GPa; the Vickers hardness is 90,9 GPa; the band gap is 4,5 eV. The calculation of graphite transformation into the monoclinic phase under compression has shown that the pressure of phase transition is 60 GPa. The new diamond-like phase can be identified by a calculated X-ray powder diffraction pattern.