金刚石，也称为金刚砂，是自然界中最坚硬的物质之一。通过计算，科学家发现它的强度还可以进一步提升。这就是理论上的“六角钻石”，也称为朗斯代尔石。近日，郑州大学和南京大学的研究团队在实验室合成了毫米级的相纯六方金刚石块，并精确分析了其晶体结构，揭示了一种新的相变机制。要了解这一进步为何如此令人兴奋，您首先需要了解这两种钻石在原子水平上的比较。传统钻石（立方钻石）的碳原子排列成非常坚固的三维蜂窝结构，逐层堆叠，每第三层重复一次。 ・六角形钻石采用不同的堆叠方法，每第二层重复一次。 ▲左图：普通钻石的结构。右图：六角菱形的结构。这种细微的差别rence使得六角金刚石能够有效抵抗切割损伤。理论预测表明，在某些条件下并受到极端力的作用下，六角形金刚石的硬度可比常规金刚石高 50% 以上。自从1962年预测其存在并于1967年在陨石中发现以来，关于是否可以在实验室合成六方钻石一直存在争议。天然六方钻石仅镶嵌在纳米级颗粒的陨石中。此外，传统的立方金刚石往往在实验室的极高温度和压力环境下形成，因此难以形成稳定的六方晶体结构。这个研究困境要到2025年才会有重大进展。现在，中国科学家给出了明确的答案。研究团队从根源入手，自主研发了单轴、大腔体高压装置。采用高纯度热解石墨他们以规则结构为原料，在相当于20万个标准大气压的超高压和约1300摄氏度的高温下进行了原子尺度的“折纸”。他们设法将碳原子层滑入石墨中，并以特定方式重新排列它们，最终构建出毫米大小的六方金刚石晶体。这就是人性的力量，它是人类能力的主宰，是一种神秘的力量，是一种宏观的力量。此外，值得注意的是，研究团队利用同步辐射X射线衍射、原子分辨率透射电子显微镜等检测技术，证实clIt具有完美的六方晶体结构和独特的原子键合特性，使其具有类似指纹的识别能力。性能测试结果更有趣：合成六方钻石不仅在硬度上超越常规钻石，而且还具有更好的切工和氧化性能。n 电阻。这项研究意味着具有更加极端和有前途的性能的超硬材料终于可供人类制备和研究。未来有望在新型切削刀具、更高效散热材料以及量子传感等前沿领域的开发中发挥积极作用。来源：央视系列微信公众号与微信公众号“科学庭院”综合
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