中文摘要：

本项目采用实验和计算相结合的方法，系统研究C5N化合物的高压相变行为，并探索其功能性质。理论研究层状C5N结构在高压下的相变，计算出相变压力，为实验合成致密C5N相提供理论指导。以热丝CVD法合成的类石墨结构C5N粉体作为前驱物，采用高温高压法合成类金刚石结构致密C5N高压相。建立C5N相的压力－温度相图。设计致密C5N晶体结构模型，采用第一性原理软件计算其结构稳定性。实验测试和理论计算相结合，确定致密C5N相的晶体结构和价键结构。测定和计算出致密C5N相的力学性质(特别是硬度)，探索该化合物作为超硬材料的可行性。测定和计算出致密C5N相的电学性质，探索该化合物是否具有超导电性。根据计算结果，对致密C5N相高压相变、力学和电学性质的微观机理给出理论解释。本项目的完成，不仅可以解决"致密C5N相是否是一种新型超硬多功能材料"的科学问题，而且为新型C5N材料的应用，从理论和实验两方面打下基础。