公共所熟知的金刚石是天然界中的最坚硬的物资之一。研究发现，于陨石中被发现的六方金刚石，其硬度高在平凡金刚石，具备更高价值，然而高纯度六方金刚石的人工合成一直是世界难题。我国科学家日前乐成合成百微米级的六方金刚石，该结果30日发表在国际期刊《天然》。
金刚石的碳原子排布呈四面体网格状，坚硬又耐磨，被称为“硬度之王”。然而这一结构也有弱点：某些平面一旦受力，就轻易错位滑移，限定其强度。在是科学家把目光投向另外一种结构更精致、性子更优胜的超级钻石——六方金刚石。
六方金刚石的形成前提极其苛刻，人工合成最浩劫点于在高温高压下六方金刚石的形成能量高在平凡金刚石，是以高温高压产物常以平凡金刚石为主，而难以获得六方金刚石。
我国科学家立异提出了一种由石墨到六方金刚石改变的要领，于可控的高温高压、准静水压前提下，压缩及加热石墨单晶，终极获得高纯度六方金刚石。
左图为常见金刚石的碳原子结构摆列，右图为六方金刚石的碳原子摆列。（受访者供图）
“平凡金刚石的碳原子以不异的键长相毗连。而咱们合成的六方金刚石碳原子之间存于两种差异键长，四分之一的‘碳-碳’键更短更强，降服了金刚石密聚集面易滑移的弱点，具有更优胜的硬度、韧性。”论文通讯作者杨文革说。
论文第一作者、北京高压科学研究中央研究员杨留响先容，高纯度六方金刚石的合成，归功在两项要害技术：一是选择纯度高、无杂质的自然石墨单晶，有助在获得纯度更高、微米级巨细、结构有序的六方金刚石样品；二是接纳恰当的探测手腕——研发职员给石墨晶体不停加压，并用高压原位X光不雅测样品变化，防止了密聚集面的滑移，终极制患上纯净、未变形的六方金刚石块体。
“这项事情为下一步类金刚石质料研究奠基要领基础。六方金刚石越发精彩的硬度、导热性、光学性能、量子特征等，也将为超硬质料及高端电子器件研发斥地新路径。”高压物理学家、中科院外籍院士毛河光说。（记者 张漫子）
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