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钻石可能会变得像2D材料一样薄!

文章出处:百年凤祥 人气:-发表时间:2017-08-07

钻石可能会变得像2D材料一样薄!新的一项研究表明超硬碳可以被锻造成一种被称为“钻石烯(Diamondene)”的薄膜状态。同样是由碳原子构成的石墨可以被制成一种只有一个碳原子厚度的二维薄膜,这种结构被称为石墨烯(Graphene)。一直以来,科学家们都在不断尝试用钻石做出类似的二维薄膜。

 

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巴西米纳斯吉拉斯联邦大学(Universidade Federal de Minas Gerais)的物理学家 Luiz Gustavo Can?ado 和他的同事们在《自然通讯》期刊上刊登了一项研究成果:将两片石墨烯片置于数万倍地球标准大气压的环境下压缩,其晶体结构便会从石墨变成钻石。


在高压作用下,两片石墨烯(左图)合并成了一片钻石烯(右图),水中的氢原子(蓝)和氧原子(红)用来将压力传导到石墨烯上。

 

位于莫斯科的国家科学技术大学(National University of Science and Technology MISiS)的理论物理学家 Pavel Sorokin 表示,“这是目前世界上最薄的钻石。钻石一直以它的坚硬之极和难以改变而闻名,但现在我们终于可以在纳米领域运用钻石的各种惊人的属性了。”钻石烯或许还具备磁性,这可能会在自旋电子领域派上用场,比如利用电子的旋转来储存数据。

 

科学家们采用“拉曼光谱”技术来观察碳晶体的结构,简单来讲就是将激光照射在材料上,在高压的作用下观察原子振动的变化。这种方法提供了一些间接证据证明了钻石烯的形成。研究的下一步是采取 X 射线或者电子衍射法来确认晶体的结构。


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