第1章二維碳基材料導(dǎo)論：本章概述了二維材料的發(fā)展背景，特別是二維碳基材料的興起與其在電子、光電和儲能等領(lǐng)域中的應(yīng)用前景。闡述了碳基化合物的重要研究意義，并總結(jié)了當(dāng)前二維材料領(lǐng)域的最新進展，特別是結(jié)構(gòu)預(yù)測技術(shù)在新材料開發(fā)中的應(yīng)用，以及碳基化合物的電聲輸運性質(zhì)。第2章密度泛函理論：本章詳細介紹了密度泛函理論的基本原理及其在材料研究中的應(yīng)用。通過講解薛定諤方程、Born-Oppenheimer近似、Kohn-Sham方程和交換關(guān)聯(lián)泛函，闡述了密度泛函微擾理論在計算材料聲子和電子輸運性質(zhì)中的應(yīng)用，為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)。第3章晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測：本章聚焦于晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測方法，介紹了包括粒子群優(yōu)化算法在內(nèi)的結(jié)構(gòu)搜索算法。重點介紹了CALYPSO晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測軟件的應(yīng)用及其在二維材料結(jié)構(gòu)預(yù)測中的流程，展示如何利用這些工具預(yù)測新型二維碳基材料的結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)。第4章超導(dǎo)理論：本章探討了超導(dǎo)理論的基礎(chǔ)知識，重點介紹了BCS理論及其在解釋超導(dǎo)現(xiàn)象中的應(yīng)用。結(jié)合密度泛函理論，詳細描述了用于預(yù)測材料超導(dǎo)特性的計算方法，探討了電子與聲子的耦合作用對超導(dǎo)特性的影響。第5章二維碳硒材料：本章討論了基于碳和硒的二維材料的結(jié)構(gòu)與電聲特性。通過第一性原理計算，探索了碳硒化合物的晶體結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)、電聲耦合的超導(dǎo)性以及其可調(diào)的拓撲特性，為碳基材料的超導(dǎo)研究提供了理論支持。第6章三元硅-硼-碳材料：本章介紹了三元硅-硼-碳體系的結(jié)構(gòu)預(yù)測與性能分析，重點研究了Si-B-C材料的幾何結(jié)構(gòu)、熱導(dǎo)率和超導(dǎo)特性。通過理論計算，展示這些材料的優(yōu)異熱導(dǎo)性能和超導(dǎo)特性，討論了其在納米電子學(xué)和熱電材料領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。第7章金屬插層二維硼碳材料：本章研究了金屬插層對二維硼碳材料超導(dǎo)性的影響。通過計算分析了不同類型的金屬插層對材料穩(wěn)定性和超導(dǎo)特性的調(diào)控，揭示了超導(dǎo)臨界溫度的變化規(guī)律及不同金屬插層引發(fā)的超導(dǎo)機制，為開發(fā)高溫超導(dǎo)材料提供了新的思路。第8章結(jié)論與展望：本章總結(jié)了本書的研究成果，闡述了通過結(jié)構(gòu)預(yù)測獲得的新型二維碳基材料的電聲特性和超導(dǎo)性能。最后展望了未來二維材料領(lǐng)域的研究方向，指出了未來可能的應(yīng)用場景和研究挑戰(zhàn)，提出了繼續(xù)探索新材料的建議。