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Nature,重磅!吉大刘冰冰教授团队高压技术突破,利用C60碳笼合成出极硬非晶碳!

2021,11-26

       吉林大学超硬材料国家重点实验室刘冰冰教授研究团队,在新型非晶碳材料领域取得重大突破,其研究成果以“Ultrahard bulk amorphous carbon from collapsed fullerene”为题,登上了2021年11月24日的《Nature》杂志。

       课题组采用自主发展的大腔体压机超高压关键技术,利用C60碳笼压致塌缩形成的“非晶碳团簇”这一新的构筑基元,探索了其在20-37 GPa压力范围内的温压反应相图,首次成功实现了毫米级近全sp3非晶碳块体材料的合成。

图1. a,高质量sp3非晶碳块材的光学照片;b,sp3非晶碳样品的PDF分析;c,sp3非晶碳样品的维氏硬度测量;d,sp3非晶碳样品的热导率和硬度与其他非晶材料的比较。

      据悉,刘冰冰教授团队合成的块体非晶碳,品质极高, sp3碳含量最高可达97.1%,光学带隙可高达2.7eV;维氏硬度值达102GPa(9.8N载荷),可与金刚石媲美;热导率达26W/mK,是目前非晶材料中发现的硬度、热导率最高的材料。

      文章链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03882-9

 


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