AlN新型亚稳相的第一性原理研究

摘要

通过结构搜索软件calypso,预测了四种低密度高硬度的正交AlN结构(Pmn21-AlN,Pbam-AlN,Pbca-AlN和Cmcm-AlN).这四种结构都满足机械稳定性和动力学稳定性.同时它们在常压下能量比rs-AlN更具有优势.这四种结构在特定高压下会转变为rs-AlN.基于第一性原理研究发现它们是硬材料,硬度范围13.2～15.2GPa.通过能带结构图分析发现它们都是宽带隙的直接带隙半导体,带隙宽度达3.627～3.927eV.