低压下一种新的聚合氮结构

摘要：

聚合氮作为潜在的清洁高能量密度材料有望取代传统的C、H、O、N含能材料,但是已发现的聚合氮结构无法保存到常规条件下.因此,获得能够存在于近常规条件下的聚合氮结构是人们比较关心的问题.本文结合第一性原理计算和CALYPSO晶体结构预测方法对低压下氮的结构进行搜索.在30 GPa下发现了一种由氮链和类连五唑构成的聚合氮结构,其空间群为Cm.通过焓差曲线分析发现,Cm聚合氮在10～35 Gpa压强范围是目前发现的聚合氮结构中最稳定的相结构,其焓值较已知的偏转立方氮(cg-N)结构、N6和N8结构都低.声子色散计算和弹性常数计算表明,Cm聚合氮具有晶格动力学稳定性和力学稳定性;分子动力学模拟表明,Cm聚合氮在常温下卸压到一个大气压仍保持结构稳定.这预示着高压下合成的Cm聚合氮可能被截获和保留到常温常压条件下.

关键词：CALYPSO;聚合氮;低压;第一性原理计算;分子动力学模拟

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资助基金：西南大学专业课程建设项目5240101911

在线出版日期：2021-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2908-2914