摘要：为探索新型高强度材料,使用第一性原理方法研究了hcp-C3碳体环材料的晶体结构、电子性质与力学性质.结构计算与电子性质分析表明,基于特殊的分子结构,碳体环结构中出现了变形的sp~3杂化形式.这使得hcp-C3碳体环结构中力学特性具有明显的方向依赖性.力学性质计算表明,沿着[0001]晶向,碳体环结构的弹性模量达到1033 GPa,抗拉强度达到124.17 GPa,抗压强度达到381.83 GPa,沿[2110]晶向的抗压强度达到了458.34 GPa,从而显示了hcp-C3碳体环材料优秀的力学性质.hcp-C3碳体环材料可作为新型的高强度材料而使用.

关键词：第一性原理 力学性质 

单位：哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所 哈尔滨150001 哈尔滨工业大学航天科学与力学系 哈尔滨150001