成果简介
在自然界中的固体可以被大致分为晶体和非结晶状态，这取决于远程晶格周期性是否存在于所述材料。然而，如果晶体中的长程有序程度显着降低，则两种状态的分化可能面临根本挑战。本文，北京高压科学研究中心/燕山大学缑慧阳、美国乔治梅森大学HowardSheng、厦门大学、德国拜罗伊特大学等研究人员合作在《Nature》期刊发表名为“Synthesisofparacrystallinediamond”的论文，研究在高温高压条件下，合成了一种新形态的金刚石——次晶(Paracrystallinediamond)金刚石，这种新形态的结构填补了非晶结构和晶体结构之间原子排列尺度上的缺失环节。小组最新在大腔体压机中发展的极端高压技术，在30GPa、-K的温压条件下对富勒烯（C60）前驱体进行高温高压处理，发现压缩的富勒烯聚合转变成为一种高密度无序的sp3键合的碳。高分辨透射电子显微镜显示样品中存在高密度且均匀分布的类晶体团簇（尺寸为0.5-1.0nm），其原子构型接近于立方和六方金刚石并且具有很高的晶格畸变，这种由亚纳米尺寸次晶为主要构成的金刚石被称为次晶金刚石（Paracrystallinediamond）。次晶金刚石的发现为丰富的碳材料家族增加了一种新的结构形态，并且有利于进一步开发新型类金刚石材料。这种次晶态的发现，在结构拓扑上链接了非晶态和晶态，对于揭示非晶材料复杂的结构本质具有深远意义。另外，次晶态金刚石具有综合优异的机械性能、热稳定性以及独特的光学特性，在高端技术领域和极端环境下具有重要的应用前景。图文导读
图1：在30GPa和1,–1,K条件件下合成完全sp3键合的碳样品10分钟。图2：从30GPa和1,-1,K回收的样品的HRTEM表征。图3：pD结构图示。图4：pD和aD对比。文献：
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