【摘 要】
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随着现代科学技术的快速发展，高性能材料的研究越来越受到人们的关注，超硬材料便是其中之一。超硬材料在国防、机械制造、航空航天等许多领域都有着广泛而重要的需求。但是，现有的超硬材料，如金刚石、立方结构的氮化硼等，或是由于天然存在的储量很少，或是由于合成条件复杂，其价格大都非常昂贵。因此通过大量的理论与实验研究去寻找新型超硬材料便显得十分必要。2007年美国加州大学洛杉矶分校的科学家合成了超硬物质ReB
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随着现代科学技术的快速发展，高性能材料的研究越来越受到人们的关注，超硬材料便是其中之一。超硬材料在国防、机械制造、航空航天等许多领域都有着广泛而重要的需求。但是，现有的超硬材料，如金刚石、立方结构的氮化硼等，或是由于天然存在的储量很少，或是由于合成条件复杂，其价格大都非常昂贵。因此通过大量的理论与实验研究去寻找新型超硬材料便显得十分必要。2007年美国加州大学洛杉矶分校的科学家合成了超硬物质ReB2,这种超硬材料的制备无需在高压条件下进行。ReB2作为一种新型超硬材料，虽然在短时间之内还不可能完全取代金刚石，但预计在不久的将来，ReB2将会得到很大的应用。本文利用密度泛函理论（DFT）对新型超硬材料ReB2的物性进行了第一性原理计算和研究。本文利用密度泛函理论（DFT）计算了超硬物质ReB2的基本物性参数，包括平衡态晶格常数a、c、体弹模量Bo和弹性常数C11、C12、C13、C33、C44，并分析出ReB2沿c轴方向的压缩性要比它沿a轴方向的压缩性小,即新型超硬材料ReB2具有各向异性的可压缩性。然后计算了新型超硬材料ReB2的能带结构和态密度，通过对能带结构与态密度的分析，发现新型超硬材料ReB2具有一定的金属性和强的共价键特性。因为金属性在超硬材料中并不多见，大多数超硬材料都是绝缘体或半导体， ReB2的特殊特性——金属性将使它将来有可能在需要导电性超硬材料的领域中得到应用；另外新型超硬材料ReB2也正是因为有强的共价键特性，它才具有高的体弹模量和大的硬度。
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