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科学家确认一种新型超硬碳结构

  科学家证实了一种新型超硬碳结构

  据美国物理学家网11月9日报道,北京时间2003年,科学家在他们的实验中构建了一种新型的碳结构,但是这一发现一直存在争议。最近,两组不同的研究使用不同的方法,团队确定了一个三维网络结构,被称为体心四方碳,发现是在2003年发现相同。纯碳存在于各种不同形式的建设如石墨和钻石。这种新型的体心四方碳的结构出乎意料地简单。在金刚石的碳立方体和石墨的六角形碳片之间,一个含有四个碳原子的正方形由一个垂直于方形Short键的正方形组成。这种形式的碳在室温下由高压石墨形成。众所周知,石墨在寒冷环境(室温高压)下是可逆的。 2003年,美国斯坦福大学(Stanford University)的研究人员将石墨压缩成一个金刚石砧座,并获得了X射线衍射图,以帮助确定结构内的键。他们发现当压力超过17千兆帕(170,000大气压)时,正常软石墨中的碳原子形成了足够硬度的材料来破碎钻石,但其结构不清楚。在最新一期的“物理评论B”中,南开大学的王惠田率领的一批科学家通过计算机模拟表明,这种超硬碳至少部分由体心四方碳组成。研究小组对15种可能的结构进行了研究,发现透明体心四方碳可以形成很少的能量,其剪切强度甚至比钻石高17%。如果这个结论能够得到证实,那就意味着这种材料在室温下比钻石更坚硬。今年3月,由明尼苏达大学Renate Wenzikeweiqi和日本产业技术研究所Miyake Long等科学小组发表的“物理评论快报”研究小组以不同的方式得出了类似的结论。使用量子力学模拟分析体心四方碳结构,团队发现体心四方碳比18.6千兆赫的石墨更稳定,M碳(含有5和7个碳原子的环结构)更稳定,得到的X射线衍射图与2003年发现的碳结构高度匹配。 (来源:冯卫东科技日报)

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