Nature,重磅!吉大劉冰冰教授團隊高壓技術突破,利用C60碳籠合成出極硬非晶碳!
2021,11-26
吉林大學超硬材料國家重點實驗室劉冰冰教授研究團隊,在新型非晶碳材料領域取得重大突破,其研究成果以“Ultrahard bulk amorphous carbon from collapsed fullerene”為題,登上了2021年11月24日的《Nature》雜志。
課題組采用自主發展的大腔體壓機超高壓關鍵技術,利用C60碳籠壓致塌縮形成的“非晶碳團簇”這一新的構筑基元,探索了其在20-37 GPa壓力范圍內的溫壓反應相圖,首次成功實現了毫米級近全sp3非晶碳塊體材料的合成。
圖1. a,高質量sp3非晶碳塊材的光學照片;b,sp3非晶碳樣品的PDF分析;c,sp3非晶碳樣品的維氏硬度測量;d,sp3非晶碳樣品的熱導率和硬度與其他非晶材料的比較。
據悉,劉冰冰教授團隊合成的塊體非晶碳,品質極高, sp3碳含量最高可達97.1%,光學帶隙可高達2.7eV;維氏硬度值達102GPa(9.8N載荷),可與金剛石媲美;熱導率達26W/mK,是目前非晶材料中發現的硬度、熱導率最高的材料。
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//www.nature.com/articles/s41586-021-03882-9