Pc-C10: An innovative carbon allotrope with concurrent metallic conductivity and exceptional mechanical property
Notice bibliographique
Résumé
Carbon, renowned for its versatility in bonding and structural diversity, has long been a focal point of materials research. Despite extensive studies on carbon allotropes, a significant challenge remains: the development of carbon materials that combine both exceptional mechanical properties and electrical conductivity. Here, we propose a novel sp 2 - sp 3 hybridized tetragonal carbon allotrope Pc -C 10 via first-principle calculations. This structure is more energetically favorable than graphite at pressures above 55 GPa, suggesting the potential for synthesis via high-pressure phase transitions. Our results show that Pc -C 10 not only exhibits metallic conductivity through a quasi-one-dimensional conducting channels but also demonstrates superconductivity with a critical temperature of 0.25 K. This new carbon structure displays remarkable mechanical properties, including a hardness of 26 GPa, tensile and shear strengths over 80 GPa for outstanding resistance to deformation and fracture. In particular, a unique damage-self-repair-strengthening behavior is displayed during shear. The combination of these distinctive properties makes this novel carbon material a promising candidate for future applications in electronics, superconductivity, and structural materials technology. • Pc -C 10 demonstrates enhanced thermodynamic stability over fullerene C 60 . • Pc -C 10 exhibits unique quasi-one-dimensional conductive channel and superconductivity with a critical temperature of 0.25 K. • The maximum tensile strength of Pc -C 10 along the [110] direction will reach 159 GPa, with the tensile strains being 39 %. • Pc -C 10 exhibits the distinctive damage-triggered adaptive strength enhancement behavior during shear.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».