【摘 要】
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超硬材料由于其在现代工业、航空业、及军工业等领域的广泛应用,受到人们的广泛关注。科学家都在积极探索新型的超硬多功能材料。本文在第一性原理的基础上，对典型的过渡金属
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超硬材料由于其在现代工业、航空业、及军工业等领域的广泛应用,受到人们的广泛关注。科学家都在积极探索新型的超硬多功能材料。本文在第一性原理的基础上，对典型的过渡金属硼化物进行了结构预测，取得了以下的创新结果：1、发现了一种新的具有单斜C2/m结构特征的富硼型钽硼化合物m-TaB4。系统的研究了m-TaB4的力学及动力学特性,发现m-TaB4在常压下稳定存在。m-TaB4具有优异的力学性能，其硬度达29GPa。独特的硼硼共价键六元环结构是导致m-TaB4具有较高硬度的根本原因。2、确定了典型过渡金属二硼化物IrB2的晶体结构（m-IrB2）。发现其具有单斜C2/m空间群。m-IrB2具有较大的稳定范围，可以在0-100GPa的压力范围内稳定存在。m-IrB2较前人提出的Pmmn-typeIrB2更加稳定。力学研究表明独特的褶皱状硼结构导致其具有较好的力学特性。3、确定了过渡金属铑硼化合物Rh2B和RhB2的晶体结构。校正了实验上对于Rh2B基态晶体结构的错误理解。发现单斜P21/m-Rh2B比实验上提出的Pnma结构更加稳定。同时确定在压力达39GPa时，存在P21/m-Rh2B结构到C2/m-Rh2B的高压相变。对于RhB2，发现了一个新的基态单斜P21/m结构，其在0-100GPa的压力范围内稳定存在。
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