日前，澳门太阳集团官网www张淼教授课题组在“具有立方金刚石结构的超硬BC2N结构设计”研究中获得新进展。相关研究成果以“Superhard BC2N in cubic diamondlike structure”为题，于2023年4月3日发表于美国物理学会著名学术期刊《物理评论B》 (Physics Review B)上。《Physical Review B》是由美国物理学会（American Physical Society）主办的学术期刊之一，是凝聚态物理方面最有影响力和最权威的期刊之一，是自然指数（Nature Index）收录的全球82个顶级期刊之一。
自2001年Solozhinko等人在高温高压下以类石墨BC2N为前驱物，成功合成硬度达到55 - 76 GPa的立方相BC2N以来，人们一直没有停止对其内部晶体结构的探索。遗憾的是，其立方相BC2N的晶体结构问题一直没有解决。在本工作中，课题组从理论上设计了具有立方相的BC2N（命名为dia-BC2N），其XRD与实验数据相吻合得非常好。 dia-BC2N是一种是带隙宽度为3.8 eV的直接带隙半导体，其硬度可达77 GPa，是潜在的超硬材料，该工作解决了困扰多年的立方BC2N相的结构难题，为日后进一步解决其它 B-C-N 化合物的晶体结构奠定了理论基础，同时也对超硬材料领域的发展起到了一定的推动作用。
澳门太阳集团官网www的王星宇同学为本文的第一作者，澳门太阳集团官网www张淼教授和吉林大学物澳门太阳集团官网www计算方法与软件国际中心刘寒雨教授为通讯作者。该工作得到了吉林省科技发展联合基金项目(YDZJ202201ZYTS581)和北华大学研究生创新计划项目(北华研创合字［2022］039号)的资助。
论文全文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.107.134101
