由于碳原子最外层有四个价电子,它们之间可以形成包含sp,sp²和sp³杂化模式的各种化学键。因此可以形成不同尺寸,不同性质的同素异形体。随着石墨烯在实验上的成功合成,人们打开了碳的二维结构研究的大门。二维碳纳米材料由于其丰富独特的物理性质在各个领域上都具有很大的应用。对于下一代基于碳的纳米电子学,人们迫切需要探寻各种易于合成的具有奇异特性的二维碳同素异形体。基于第一性原理计算,本文以炔链和对二甲苯的碳骨架为基本单元,设计得到了一个新的二维狄拉克半金属——palgraphyne。我们的计算表明palgraphyne不仅在动力学,热力学（1000K）和机械力学上具有良好的稳定性,并且其能量稳定性比最近实验合成的β-graphdiyne还要好。由于其特殊的碳原子结构框架,palgraphyne力学上,展现着很强的力学各向异性,其杨氏模量最大值与最小值的比达3.29。由于结构和力学各向异性,palgraphyne的电子输运性质也表现出各向异性,其扭曲的狄拉克锥在不同的k方向具有不同大小。有趣的是,palgraphyne的费米速度最高值达到8.89×10⁵ m/s,与石墨烯的费米速度（9.0×10⁵ m/s）相当。根据碳原子杂化方式我们将具有炔键连接的二维碳同素异构体统称为graphyne。基于对二维碳异构相尤其是graphyne的调研,本文选取γ-graphyne,B-graphyne和6,6,12-graphyne三种典型的graphyne结构,系统探究了其本征物理性质,并重点讨论了它们之间的力学相变。通过引入二维焓（H=E₀+?A）的概念,我们定量探究了从实验合成的γ-graphyne到另外两个结构的力学相变问题。计算表明,从γ-graphyne到B-graphyne实现相变所需要施加的双轴线压力为-1.11N·m^-1,而从γ-graphyne到6,6,12-graphyne实现相变的双轴线压力为-6.12 N·m^-1。