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吉林大学高压与超硬材料全国重点实验室团队联合中山大学等取得重大突破,首次合成出高质量六方金刚石块材,解决了六方金刚石能否独立存在的争议,为超硬材料和新型碳材料添加了性能更为优异的新成员。

12日从吉林大学微信公众号获悉,2 月 10 日,吉林大学高压与超硬材料全国重点实验室团队联合中山大学朱升财教授等取得了重大突破,在 Nature Materials 上发表最新研究论文,发现了高温高压下石墨经由后石墨相形成六方金刚石的全新路径,并首次合成出高质量六方金刚石块材。该成果不仅提供了一种纯相六方金刚石人工合成的有效途径,也为超硬材料和新型碳材料添加了性能更为优异的新成员。

金刚石不仅是宝石,更是集极高硬度、极耐磨、极高热导率等优异性能于一体的重要战略材料。立方金刚石已在多个重大需求领域发挥重要作用,而六方金刚石更为罕见,此前仅在陨石中发现,且形成条件极为苛刻。此次研究解决了六方金刚石能否独立存在的争议,实现了纯相的人工合成。

研究团队长期从事超高压下碳及相关材料的实验研究,通过巧妙设计高温高压实验,首先利用激光加温金刚石对顶砧技术研究石墨在超高压高温下的结构变化规律,再通过局部加热成功获得了六方金刚石。结合大尺度分子动力学理论模拟,揭示了石墨层堆叠构型对形成六方金刚石结构的关键作用。

(文章来源:读创)