日前，上海交通大学物理系孙弘教授领导的材料计算研究实验室博士生杨军在最近一期的《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）发表了研究论文。

 

2005年美国加州大学洛杉矶分校材料科学和工程系一个研究小组在JACS杂志上报道合成一类新型的超硬材料OsB2，并在美国Science杂志研究新方向（Perspectives）专栏上介绍这类利用轻元素（如B等）和过渡金属元素（如Os等）组合合成新型超硬材料的设计思路，引起国内外很多研究小组的高度兴趣。根据这一设计思路，2006年Phys. Rev. Lett.报道了新型超硬材料IrN2和OsN2，2007年Science报道了新型超硬材料ReB2。杨军采用以量子力学密度泛函为基础的第一性原理计算方法，仔细计算研究了OsB2材料不同晶面之间的拉伸强度和不同晶面上各个方向的切向强度。计算结果发现OsB2有些晶面上沿相互垂直方向上的切向强度可以相差近三倍，在这些晶面上OsB2可以具有很高的刻痕硬度（如维氏硬度），但却非常容易沿着一些方向被磨损。计算结果表明对超硬材料的实验研究，如果只采用一些传统的刻痕硬度（如维氏硬度）实验，有时是不全面的。OsB2可成为超硬材料研究中的典型案例，这类材料可以具有很高的（维氏）刻痕硬度，但在某些方向上却很容易被磨损。(来源：上海交通大学)