第1章二維碳基材料導論：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、光電和儲能等領域中的應用前景。闡述了碳基化合物的重要研究意義，并總結了當前二維材料領域的最新進展，特別是結構預測技術在新材料開發(fā)中的應用，以及碳基化合物的電聲輸運性質。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用。通過講解薛定諤方程、Born-Oppenheimer近似、Kohn-Sham方程和交換關聯(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中的應用，為后續(xù)研究提供理論基礎。第3章晶體結構預測：本章聚焦于晶體結構預測方法，介紹了包括粒子群優(yōu)化算法在內的結構搜索算法。重點介紹了CALYPSO晶體結構預測軟件的應用及其在二維材料結構預測中的流程，展示如何利用這些工具預測新型二維碳基材料的結構及其物理性質。第4章超導理論：本章探討了超導理論的基礎知識，重點介紹了BCS理論及其在解釋超導現(xiàn)象中的應用。結合密度泛函理論，詳細描述了用于預測材料超導特性的計算方法，探討了電子與聲子的耦合作用對超導特性的影響。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構與電聲特性。通過第一性原理計算，探索了碳硒化合物的晶體結構、電子性質、電聲耦合的超導性以及其可調的拓撲特性，為碳基材料的超導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-碳體系的結構預測與性能分析，重點研究了Si-B-C材料的幾何結構、熱導率和超導特性。通過理論計算，展示這些材料的優(yōu)異熱導性能和超導特性，討論了其在納米電子學和熱電材料領域的潛在應用。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)定性和超導特性的調控，揭示了超導臨界溫度的變化規(guī)律及不同金屬插層引發(fā)的超導機制，為開發(fā)高溫超導材料提供了新的思路。第8章結論與展望：本章總結了本書的研究成果，闡述了通過結構預測獲得的新型二維碳基材料的電聲特性和超導性能。最后展望了未來二維材料領域的研究方向，指出了未來可能的應用場景和研究挑戰(zhàn)，提出了繼續(xù)探索新材料的建議。

孔攀龍，博士，畢業(yè)于西南交通大學物理與科學技術學院并獲得物理學博士學位�，F(xiàn)任職于荊楚理工學院數(shù)理學院，目前主要從事新型功能材料(如超硬超導材料、光電能源材料、電池電極材料等)結構設計及其器件應用研究，擅長對材料結構相關的電聲輸運性質進行計算和分析。近年來，在Phys. Rev. B, Phys. Chem. Chem. Phys., J. Phys.: Condens. Matter, Adv. Sci., Comp. Mater. Sci.等國際期刊上發(fā)表SCI論文十余篇，主持教育廳項目1項、校級項目1項，參與國家自然科學基金項目2項、省部級課題1項、博士后面上項目1項，企業(yè)橫向項目1項。