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Nature，重磅！吉大劉冰冰教授團(tuán)隊(duì)高壓技術(shù)突破，利用C60碳籠合成出極硬非晶碳！
2021,11-26
吉林大學(xué)超硬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉冰冰教授研究團(tuán)隊(duì)，在新型非晶碳材料領(lǐng)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(fā)展的大腔體壓機(jī)超高壓關(guān)鍵技術(shù)，利用C60碳籠壓致塌縮形成的“非晶碳團(tuán)簇”這一新的構(gòu)筑基元，探索了其在20-37 GPa壓力范圍內(nèi)的溫壓反應(yīng)相圖，首次成功實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)近全sp3非晶碳?jí)K體材料的合成。
圖1. a，高質(zhì)量sp3非晶碳?jí)K材的光學(xué)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(cè)量；d，sp3非晶碳樣品的熱導(dǎo)率和硬度與其他非晶材料的比較。
據(jù)悉，劉冰冰教授團(tuán)隊(duì)合成的塊體非晶碳，品質(zhì)極高， sp3碳含量最高可達(dá)97.1%，光學(xué)帶隙可高達(dá)2.7eV；維氏硬度值達(dá)102GPa（9.8N載荷），可與金剛石媲美；熱導(dǎo)率達(dá)26W/mK，是目前非晶材料中發(fā)現(xiàn)的硬度、熱導(dǎo)率最高的材料。
文章鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03882-9
