从MAX相剥离低维MXene薄层的探索：第一性原理研究文献综述

 2022-10-25 12:10
  1. 文献综述（或调研报告）：

文献阅读报告：MAX相的第一性原理及剥离能计算现状

12015110熊紫伊

指导教师：于金，李少晗

（东南大学，材料科学与工程学院，南京，211189）

摘要：MAX相是一类三元层状可加工陶瓷，本文对MAX相的结构、制备方法、性能及相关应用进行介绍，并阐述运用第一性原理计算电子性质、弹性性能等方面的内容。展望未来第一性原理计算MAX相的可能研究方向。

关键词：MAX；第一性原理；

MAX相

MAX相是由Barsoum等人[1]在2000年发表的综述中所介绍的一类材料，其中M为过渡族金属元素，A为主族元素，X为C或者N，如图1所示。同时，该综述中还介绍了这类陶瓷材料的一系列优点，他们综合了陶瓷材料和金属材料的许多优点，包括低密度、高模量、良好的导电/导热性能、抗热震性、抗损伤容限性以及优良的抗高温氧化性能等。这一系列优异的性能使其具有广阔的应用前景，也因此引起了研究者的广泛关注。

图 1 三元层状陶瓷 MAX 相中 M、A、X 所代表的元素分布图[2]

Figure 1 Locations of the MAX phase-forming elements in the periodic table

1.1 MAX相的结构

MAX相[3]属于六方晶系，空间群为P63 /mmc，其晶体结构可以描述为具有类似岩盐型结构的Mn 1Xn片层与紧密堆积的A族原子面在c方向上交替堆垛所组成。根据通式中n值的不同(即MX片层厚度的不同)，MAX相可以分为M2 AX相(也称为211相)、M3AX2相(也称为312相)以及 M4AX3相(也称为413相)等。换言之，M2 AX 相的晶体结构是由两个 MX片层与一层A原子面交替堆垛所组成，而M3AX2相则是由三个MX片层与一层A原子面交替堆垛所组成，以此类推，图2给出了几种常见的MAX 相的晶体结构。

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