Tá dul chun cinn tábhachtach déanta ag Ollscoil Yanshan sa taighde ar aistriú chéim graifíte/diamant

Le déanaí, chomhoibrigh Zhao Zhisheng agus daoine eile ó Phríomh-Saotharlann Stáit Teicneolaíochta Ullmhúcháin Ábhair Metastable agus Eolaíocht Ollscoil Yanshan, an t-acadúil Tian Yongjun, agus daoine eile le scoláirí intíre agus eachtrannacha chun an fhadhb a bhaineann le haistriú céim dhíreach ó graifít go Diamond a shoiléiriú faoi bhrú ard statach. , a bhfuil plagued an bpobal eolaíoch le breis agus leathchéad bliain. , agus fuair sé amach aicme nua d'ábhair charbóin hibrideach le meascán den scoth d'airíonna. Foilsíodh na torthaí taighde, dar teideal "Comhéadain chomhleanúnacha claochlú díreach ó graifít go diamant", ar líne i Nature an 6 Iúil, 2022.

 

Nasc páipéir: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04863-2.

 

Is iad graifít agus diamant na hábhair charbóin is coitianta sa nádúr. De ghnáth déantar an claochlú díreach ó graifít go diamanta i "bosca dubh" ag teocht ard agus brú ard, agus tá plé mór déanta ar mheicníocht an chlaochlaithe céim. Bhreathnaigh agus shocraigh foireann taighde Ollscoil Yanshan an struchtúr comhéadain comhleanúnach idir graifít agus diamant den chéad uair i sampla graifíte a théann faoi aistriú páirt-chéime faoi ardbhrú statach, agus ansin shoiléirigh siad meicníocht aistrithe chéim graifít/diamant faoi ardbhrú statach: an Téann ciseal graifíte trí dhá chineál diamanta Tá an eilimint struchtúrach agus an dá eilimint struchtúracha dronuilleogacha nasctha go háitiúil chun comhéadan comhleanúnach a dhéanamh, agus déantar an t-aistriú ó graifít go diamant a bhaint amach trí chomhéadan comhleanúnach a chur chun cinn go dtí an réigiún graifíte. Cruthaíonn teaglaim éagsúla d'eilimintí struchtúracha éagsúlacht de struchtúir chomhéadain chomhleanúnacha, rud a fhágann go gcruthófar fo-struchtúir flúirseach (lochtanna cruachta, cúpla, polymorphs diamanta, etc.) sa réigiún trasdula céim Diamond. Tá an mheicníocht trasdulta céime soladach/soladach seo difriúil ón meicníocht fáis núiclithe clasaiceach agus an mheicníocht lomadh comhoibríoch, agus d'fhéadfadh sé a bheith infheidhme maidir le próisis aistrithe chéim soladach-soladach ábhair chomhfhiúsacha eile, amhail substaintí simplí IVA, comhdhúile IIIA-VA, etc.

 

D'ainmnigh an fhoireann taighde an cineál seo d'ábhar hibrideach carbóin le comhéadan comhleanúnach graifít/diamant Gradia. Tá meascán sármhaith airíonna meicniúla agus airíonna leictreacha ag Gradia: tá cruas Knoop inchoigeartaithe idir 51-115GPa; tá friotachas teocht an tseomra inchoigeartaithe idir 8´10-4-4.9´105Ω m; tá an déineacht briste an-ard, agus ní féidir Rinneadh tomhais ag baint úsáide as an ngnáthmhodh eangaithe. Comhcheanglaíonn Gradia na buntáistí feidhmíochta a bhaineann le graifít agus Diamond, agus is féidir a fheidhmíocht a choigeartú tuilleadh trí chóimheas graifít agus diamanta a athrú. Is glúin nua d'ábhar carbóin ardfheidhmíochta é a réadaíonn an meascán de sheoltacht leictreach / sár-chruas, dian-diana / ultra-chruas agus airíonna níos fearr eile.

 

Saibhríonn an mheicníocht trasdula chéim dhírigh graifít/diamant a nocht an taighde na cineálacha trasdulta céime soladacha/soladach, agus cuireann na hábhair charbóin hibrideacha nua a aimsítear inspioráid d’fhorbairt ábhar nua ardfheidhmíochta. Chuir na torthaí taighde isteach ar phaitinní aireagáin sa tSín, sna Stáit Aontaithe, sa tSeapáin agus san Eoraip. Foilsíodh an obair theoiriciúil roimhe seo ag tuar go bhféadfadh an cineál seo de struchtúr hibrideach a bheith ann go cobhsaí i Chin. Fis. Lett. 38, 028102 (2021); smig. Fis. Lett. 39, 036301 (2022); Mater. Inniu Phys. 23, 100630 (2022).

 

Thacaigh Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne (52090020, 91963203, 51772260, U20A20238, etc.), an Príomhchlár Taighde agus Forbartha Náisiúnta (2018YFA0703400, 2018YFA0205900), agus an Hebei Foundation Provincial Provincial (2018YFA0703400), agus an Hebei Foundation Provincial Provincial leis an obair seo. . Is iad comh-chéad údair an pháipéir ná Luo Kun, Liu Bing, Hu Wentao agus Dong Xiao, agus is é an tOllamh Zhao Zhisheng an t-údar comhfhreagrach.