一维carbyne链原子键性质应变调控的第一性原理研究

摘要

基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法, 系统研究了应变对一维carbyne(卡拜)链原子键性质的调控机理. 结果表明, 轴向压缩应变的增加将导致carbyne链中碳-碳单键和碳-碳三键之间的键长差值越来越小, 最终变为零. 通过分析能带结构和差分电荷密度, 发现当压缩应变为16％时, carbyne链由半导体转变为金属. 当应变为17％时, 声子谱出现虚频. 在可研究范围内, 应变对carbyne链的热容量有增强作用. 而且, carbyne链的刚度远大于石墨烯和碳纳米管.