D'éirigh le heolaithe na Síne diamant heicseagánach a shintéisiú go rathúil le méid 100 micriméadar

Tar éis beagnach deich mbliana de thaighde leanúnach, tá dul chun cinn mór déanta ag foireann taighde idirnáisiúnta Ionad Taighde Eolaíochta Ardvoltais Beijing agus Institiúid Optics agus Meicnic Fine, Acadamh Eolaíochtaí na Síne. D'éirigh go maith le taighdeoirí ard -- réamhtheachtaí criostail aonair graifíte ardchaighdeáin i ndiamant heicseagánach ag an leibhéal micriméadair, agus foilsíodh an gnóthachtáil seo san iris údarásach go hidirnáisiúnta Nature on the 30ú.

 

Diamond heicseagánach Taispeánann sé airíonna meicniúla atá inchomparáide le diamant ciúbach. Murab ionann agus diamaint chiúbach nach bhfuil ach fad banna carbóin carbóin amháin acu, taispeánann diamaint heicseagáin dhá thréith dhifriúla dáilte ar fhad bannaí. Tuairiscítear go ndéantar an spásáil idir -imreora a ghiorrú go mór, agus is féidir leis an modh cruachta uathúil seo d'adaimh charbóin an laige bhunúsach a bhaineann le sleamhnáin a shárú ar dhromchla cruachta dlúth diamant ciúbach.

 

Ba dhúshlán mór i gcónaí é sintéis diamant heicseagánach sa phobal eolaíochta. Chomh luath le 1967, d'aimsigh eolaithe Mheiriceá an “diamant Super” neamhchoitianta seo ar dtús i gcraiceann meitéarite, a mheall go leor airde mar gheall ar a struchtúr criostail heicseagánach. Mar sin féin, tá na coinníollacha foirmithe diamaint heicseagáin thar a bheith dian, agus roimhe seo ní fhéadfaidís ach le meitéarítí ag an nanascála.

 

Dhearaigh an fhoireann taighde teocht ard - agus plean turgnamhach brú ard -. Tá eolaithe tar éis taighde a dhéanamh i {- Situ ar na hathruithe struchtúracha graifíte faoi ultra {- coinníollacha ardbhrú agus ardteochta ag baint úsáide as teicneolaíocht anvil diamant téite léasair. Tá sé aimsithe ag turgnaimh go gcruthaíonn graifít "céim iar -graifíte" ard {- struchtúr brú sa raon brú ard -, agus ansin faightear diamant heicseagánach go rathúil trí théamh áitiúil.

 

Ag an am céanna, chuir an fhoireann taighde le chéile - insamhaltaí teoirice dinimic mhóilíneach scála chun ról ríthábhachtach na cumraíochta cruachta ciseal graifíte a nochtadh i bhfoirmiú struchtúir diamaint heicseagáin. Deimhníonn an fionnachtain seo cosán nua le haghaidh graifít chun diamant heicseagánach a chruthú trí chéim iar -graifít, ag oscailt treoracha teicneolaíochta nua chun ábhair superhard a ullmhú.

 

Taispeánann sonraí turgnamhacha go bhfuil cruas suas le 155GPA ag an diamant heicseagánach a shintéisiú, a sháraíonn Diamond nádúrtha níos mó ná 40%. I dtimpeallacht fholús, is féidir lena chobhsaíocht theirmeach 1100 céim a bhaint amach, rud atá i bhfad níos fearr ná feidhmíocht 900 céim nanodiamonds. Mar gheall ar na hairíonna fisiceacha den scoth seo, léiríonn Diamond heicseagánach poitéinseal mór in iarratais thionsclaíocha.

 

Chuir an staidéar córasach seo deireadh le níos mó ná 60 bliain de chonspóid acadúil maidir le diamaint heicseagáin a bheith ann. Ní hamháin go soláthraíonn na torthaí taighde fianaise láidir maidir le diamant heicseagánach neamhspleách, ach leagann siad bunús láidir lena fhorbairt mar ghlúin nua d'ábhair fheidhmiúla ardfheidhmíochta. Táthar ag súil go spreagfaidh an dul chun cinn seo nuálaíocht theicneolaíoch i réimse na n -ábhar Superhard agus go gcuirfidh sé spreagadh nua i bhfeidhm ar fhorbairt na dtionscal gaolmhar.

 

Cad é anDiamond heicseagánach?

Is allotrope heicseagánach carbóin é diamant heicseagánach (HD), ar a dtugtar Lonsdaleite freisin, ina bhfuil gach adamh carbóin Sp³ - hibridithe agus tetrahedrally nasctha le ceithre chomharsa, ag cruthú creatlach trí-} creatlach. Ar dtús tuartha i 1962 agus a aithníodh i 1967 in ábhar meitéaritic ó Canyon Diablo (Arizona), ainmníodh é i ndiaidh criostailgrafaíochta Kathleen Lonsdale. Ar feadh na mblianta ní raibh ach blúirí nanascála nó idirghabhálacha mí -eagraithe ar fáil, agus mar sin bhí a bheith ann mar chéim ar leith agus a n -airíonna intreacha fós conspóideach. I 2025 foireann faoi stiúir an Ollaimh Ho {- kwang (Dave) MAO ag an Ionad um Eolaíocht Ardbhrú & Teicneolaíocht Ard -Taighde Ard -Taighde Sintéisithe Milliméadair - Singil, Ard -Ordaithe - céim LonsDaleite a bhfuil comhbhrú agus téamh ard - Crystals Aonair faoi riaradh ag comhbhrú agus ag téamh ard {{{-}}}}}} {} {{} {} { quasi - brúnna hidreastatach. Léirigh micreascópacht leictreon comhshó díreach graifít (1010) go HD (0002) agus graifít (0002) isteach i HD (1010). Tá na samplaí a leanann as beagnach uaigneas íon le lochtanna diamaint ach rian ciúbach - agus léiríonn siad cruas beagán níos mó ná an diamant ciúbach.

 

Cén chaoi a bhfuil Lonsdaleite difriúil ó dhiamant ciúbach?

Tá Lonsdaleite (diamant heicseagánach) difriúil ó dhiamant ciúbach i gceithre phríomhbhealach:

1 siméadracht criostail agus cruachta
• Lonsdaleite: Laitíse heicseagánach, spás - grúpa P6₃/MMC; Déantar na sraitheanna carbóin bannaithe SP³ - a chruachadh i seicheamh ab - AB feadh na haise C {-.
• Diamond ciúbach: aghaidh - lárnaithe - laitíse ciúbach, spás - grúpa fd - 3m; Leanann sraitheanna seicheamh ABC-ABC.

 

2 pharaiméadar laitíse
• Lonsdaleite: A ≈ 2.51 Å, C ≈ 4.12 Å.
• Diamond ciúbach: a=3.5668 Å.

 

3 Cobhsaíocht agus Fuinneamh
• Is é Lonsdaleite ~ 0.025 EV in aghaidh an adamh níos airde i bhfuinneamh ná diamant ciúbach, rud a fhágann go bhfuil sé inúsáidte.

 

4 airíonna meicniúla
• Teoiric agus MM le déanaí - Scála singil {- Léiríonn sintéisí criostail go bhfuil Lonsdaleite beagán níos deacra (friotaíocht indentation ~ 152 GPA, 58 %

Níos deacra ar an {0001} eitleán vs Diamond {111}).
• Is é diamant ciúbach an tagarmharc do chruas (Mohs 10) agus déantar é a shintéisiú níos éasca i mbulcfhoirm.

 

Dá bhrí sin, tugann cruatan heicseagánach Lonsdaleite agus geoiméadracht bannaí beagán níos faide cruas teoiriciúil níos fearr, agus cuireann ciúbach Diamond cobhsaíocht teirmidinimice níos mó agus éascaíocht táirgthe ar fáil.