苏师要闻
物电学院优秀博士李印威在新型材料研究领域取得新突破

作者:物电学院发布时间:2015-09-17访问量:4683

  近日,我校物理与电子工程学院优秀博士李印威经过刻苦钻研、持续攻坚,通过第一性原理计算研制出了一种新型的高能密度及超硬材料B3N5,相关研究成果已经在物理学领域顶级刊物《Physical Review Letters》(《物理评论快报》)上发表,为新型材料的研究取得新的突破,也标志着物电学院在这一领域的科研水平上了一个新台阶。

  据李印威博士介绍,N≡N三键(键能954 kJ/mol)在高压下可转变为N-N单键(键能160 kJ/mol),由于两种键之间巨大的键能差异,当N-N键再转变为N≡N键时会释放巨大能量,可作为较好的高能密度材料。然而,在纯N2中,N-N单键的形成需要极高的压强(>100 GPa),而且N-N单键形式的N2无法保留到常压下,这限制了其作为高能密度材料的应用。针对这个难题,李印威博士、郝健博士联合美国卡内基研究所的刘寒雨博士、加拿大萨省大学的卢思宇博士以及John S. Tse院士,利用结构预测软件CALYPSO结合第一性原理计算,惊喜地发现层状的h-BN和N2分子可以反应形成一种新的B-N化合物:B3N5。进一步研究结果表明,B3N5中的N≡N三键在15 GPa时可以转变为N-N单键,而且可以在常压下保留,是一种潜在的高能密度及超硬材料,硬度值可达44 GPa,在工业等领域有着巨大的潜在应用价值。该项工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及江苏省优势学科的资助。

  李印威博士是物电学院2011年引进的优秀博士,早在今年3月,他通过研究发现钠在TPa压强下可转变为二十面体结构,再次具有了金属特性,相关研究成果已在《Physical Review Letters 》上发表,在碱金属的压制结构相变研究方面取得了进展。今年,李印威博士已在《Physical Review Letters》发表两篇文章,并在Nature旗下的《Scientific Reports》发表文章一篇,科研成果丰硕,有力支撑了学科建设。

论文网上链接地址:

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.105502

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.125501

热门文章