日本发现钻石新结构:比普通钻石更坚硬,和石墨一样轻

发布时间 | 2020-07-15 14:23 分类 | 技术前沿 点击量 | 2689
石墨 金刚石
导读:​近日,日本筑波大学研究团队提出一种新方法,对钻石中的碳原子重新排列,可以使其变得更坚硬,而这种全新结构的金刚石可能取代现有人造金刚石,完成更高难度的切割任务。

近日,日本筑波大学研究团队提出一种新方法,对钻石中的碳原子重新排列,可以使其变得更坚硬,而这种全新结构的金刚石可能取代现有人造金刚石,完成更高难度的切割任务。论文:DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.016001

五角金刚石几何结构 

这种五角金刚石几何结构如图所示。在传统钻石中,每个碳原子与四个邻域形成共价键。化学家把这样的碳原子称为sp3杂化。在纳米管和其他一些材料中,每个碳原子形成三个键,称为sp2杂化。筑波大学研究人员探索了这种更复杂的,混合了sp3和sp2杂化的全新结构。

通过计算,新结构钻石的杨氏模量(一种硬度的度量)预计将接近1700 GPa,而传统钻石的杨氏模量约为1200 Gpa;并且其密度也要更低,与石墨相当。

粉体圈 编译 YUXI

 

 

作者:粉体圈

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