狠狠色婷婷久久一区二区,岳毛多又紧做起爽,久久精品青草社区,精品一区二区三区在线视频,色综合99久久久无码国产精品

　　您知道“隕(yun)石(shi)(shi)鉆石(shi)(shi)”嗎？鉆石(shi)(shi)，即金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)，可由碳(tan)原子在地(di)殼深處經受(shou)巨大(da)壓力而天(tian)然(ran)形成(cheng)，硬度極高，通(tong)常具有立方(fang)結構(gou)，因實現了人工(gong)合成(cheng)而在眾多領域得到了廣(guang)泛(fan)應(ying)用，是(shi)最鋒(feng)利的(de)“工(gong)業牙齒(chi)”和國家戰略物資。半個世紀前，另外一(yi)種(zhong)共生(sheng)于隕(yun)石(shi)(shi)中的(de)“超級(ji)鉆石(shi)(shi)”被發現，這種(zhong)珍稀的(de)、具有六(liu)(liu)方(fang)晶體結構(gou)的(de)“隕(yun)石(shi)(shi)鉆石(shi)(shi)”因其更為(wei)堅硬而備受(shou)關(guan)注，然(ran)而，人工(gong)合成(cheng)純(chun)相六(liu)(liu)方(fang)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)卻(que)是(shi)長(chang)期未能攻破的(de)科學難題。

　　2月(yue)10日，吉(ji)林(lin)大學高(gao)(gao)(gao)壓與超(chao)硬材(cai)(cai)料全國重(zhong)點(dian)實驗室、綜合(he)極端(duan)條(tiao)件(jian)高(gao)(gao)(gao)壓科學中心劉冰冰教(jiao)授(shou)、姚明光教(jiao)授(shou)團(tuan)隊聯合(he)中山大學朱(zhu)升財教(jiao)授(shou)等(deng)取得(de)了(le)(le)(le)重(zhong)大突(tu)破(po)，在Nature Materials上發(fa)表題為“General Approach for Synthesizing Hexagonal Diamond by Heating Post-Graphite Phases”的(de)(de)最新研(yan)究(jiu)論文(wen)，發(fa)現(xian)了(le)(le)(le)高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓下石(shi)(shi)墨經(jing)由(you)后(hou)石(shi)(shi)墨相(xiang)形成(cheng)六方(fang)(fang)(fang)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)的(de)(de)全新路徑(jing)，并“首次”合(he)成(cheng)出(chu)高(gao)(gao)(gao)質量六方(fang)(fang)(fang)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)塊材(cai)(cai)，發(fa)現(xian)其具有(you)高(gao)(gao)(gao)出(chu)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)的(de)(de)極高(gao)(gao)(gao)硬度和良好的(de)(de)熱穩定性(xing)。該(gai)成(cheng)果(guo)不僅提供(gong)了(le)(le)(le)一種純相(xiang)六方(fang)(fang)(fang)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)人工(gong)合(he)成(cheng)的(de)(de)有(you)效途徑(jing)，給出(chu)了(le)(le)(le)其獨(du)立(li)(li)存在的(de)(de)有(you)力證據，也為超(chao)硬材(cai)(cai)料和新型碳材(cai)(cai)料添加了(le)(le)(le)性(xing)能更為優異的(de)(de)新成(cheng)員(yuan)，為突(tu)破(po)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)的(de)(de)應用局限提供(gong)了(le)(le)(le)可能。該(gai)成(cheng)果(guo)對深(shen)入了(le)(le)(le)解(jie)隕(yun)石(shi)(shi)中鉆(zhan)石(shi)(shi)的(de)(de)具體來源和重(zhong)大地(di)質事件(jian)也有(you)著重(zhong)要意義。

隕石中的超級鉆石“六方金剛石”

　　金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)不僅是人(ren)們喜愛的(de)寶石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，更是集極高(gao)硬度(du)、極耐磨、極高(gao)熱導率、極寬禁帶(dai)等優異(yi)性能于一體(ti)的(de)重要(yao)(yao)前沿戰略材料(liao)，被(bei)稱為(wei)(wei)(wei)“最(zui)鋒利的(de)工(gong)業牙齒”和“國(guo)家(jia)戰略物資”，立(li)方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)已經在精密加工(gong)、資源開采、信息(xi)通訊以(yi)及“深(shen)(shen)空、深(shen)(shen)地、深(shen)(shen)海”極端環境等國(guo)家(jia)重大需求領域發(fa)揮(hui)了重要(yao)(yao)作用(yong)。六方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)首次被(bei)發(fa)現是在美(mei)國(guo)亞利桑那州的(de)魔谷隕石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)中(1967年(nian))，這種(zhong)罕(han)見(jian)而(er)珍貴(gui)的(de)鉆石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)也因(yin)此(ci)被(bei)稱為(wei)(wei)(wei)“隕石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)鉆石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)”，普遍認為(wei)(wei)(wei)是石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨在隕石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)撞擊地球形成的(de)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)條(tiao)件下轉變而(er)成的(de)，理論預測它(ta)比(bi)立(li)方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)還(huan)堅硬。但(dan)由于隕石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)快速沖擊時間短，六方鉆石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形成的(de)條(tiao)件極為(wei)(wei)(wei)苛(ke)刻，只(zhi)有納米大小，且與隕石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)共生，因(yin)此(ci)，六方鉆石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能否(fou)獨立(li)存(cun)(cun)在一直存(cun)(cun)在爭議，實(shi)現純相的(de)人(ren)工(gong)合成極具挑戰。最(zui)大的(de)難(nan)(nan)點是高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)下六方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)形成能壘高(gao)于立(li)方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)產物往往以(yi)立(li)方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)，難(nan)(nan)以(yi)形成六方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，因(yin)此(ci)，雖(sui)然經過半個多世紀的(de)努力，純相六方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)人(ren)工(gong)合成一直未能實(shi)現。

高溫高壓人工合成六方金剛石的新途徑

圖1. 超高壓高溫下獲得的純(chun)相六(liu)方金(jin)剛石光學照片與透(tou)射電鏡照片

圖2. 石墨(mo)經由后石墨(mo)相向(xiang)六(liu)方(fang)金剛石結構轉(zhuan)變的動力學模擬及其與實驗電鏡對比照(zhao)片

　　研究(jiu)(jiu)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)長期從事超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)下(xia)碳及相關(guan)材料的(de)實(shi)驗研究(jiu)(jiu)，發現了(le)(le)多種(zhong)(zhong)常壓(ya)下(xia)難以得到的(de)新(xin)結(jie)(jie)構和新(xin)性(xing)質(Nature 2021, 599, 599; Science 2012, 337, 825)。團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)在(zai)前(qian)期研究(jiu)(jiu)剪(jian)切力(li)對石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)下(xia)結(jie)(jie)構變化影響中(zhong)，提出(chu)了(le)(le)一種(zhong)(zhong)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)到立方(fang)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)轉(zhuan)變的(de)新(xin)機制，發現sp3碳高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)相結(jie)(jie)構的(de)形(xing)(xing)(xing)成是重(zhong)要因素(Phys. Rev. Lett., 2020, 124, 065701)，這一結(jie)(jie)果啟(qi)發團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)在(zai)探索六方(fang)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)的(de)人工合成時，高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)相結(jie)(jie)構很可能是關(guan)鍵。考慮到隕石(shi)(shi)(shi)鉆(zhan)石(shi)(shi)(shi)形(xing)(xing)(xing)成中(zhong)，不僅(jin)有超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)還有高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)條件，為此，團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)巧妙設計了(le)(le)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)實(shi)驗，首先利用激(ji)光(guang)加溫(wen)(wen)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)對頂砧技術原位研究(jiu)(jiu)了(le)(le)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)在(zai)50GPa超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)結(jie)(jie)構變化規律，發現石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)在(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)力(li)區間會形(xing)(xing)(xing)成“后(hou)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)相”高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)結(jie)(jie)構，再通過局部加熱(re)成功獲得了(le)(le)六方(fang)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)(圖1)。研究(jiu)(jiu)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)進一步結(jie)(jie)合大尺(chi)度(du)分子(zi)動力(li)學理論模擬，揭示出(chu)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)層堆疊構型對形(xing)(xing)(xing)成六方(fang)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)結(jie)(jie)構的(de)關(guan)鍵作(zuo)用，證實(shi)了(le)(le)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)經由后(hou)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)相形(xing)(xing)(xing)成六方(fang)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)的(de)全新(xin)路徑(圖2)。

高溫高壓合成及其優異物性

圖3. 高取向(xiang)六方金剛石塊材的(de)透射電鏡照片、XRD以及維氏硬(ying)度(du)測試

　　研究團(tuan)隊長期自主研發大(da)腔(qiang)體(ti)超高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)實驗技術，針對(dui)(dui)大(da)腔(qiang)體(ti)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機腔(qiang)體(ti)尺寸(cun)與壓(ya)(ya)(ya)(ya)力極限矛盾關系(xi)這一國際(ji)性難題(ti)，開發了(le)系(xi)列(lie)新(xin)型國產碳化鎢壓(ya)(ya)(ya)(ya)砧以(yi)及(ji)超高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)組裝(zhuang)(zhuang)體(ti)，在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)實現了(le)40GPa超高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)，將原有的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力極限提升(sheng)60%，為高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)材料宏量制(zhi)備(bei)提供了(le)技術支撐(Engineering, 2025,DOI: 10.1016/j.eng.2023.03.023;Chin. Phys. Lett., 2020, 37, 080701)。針對(dui)(dui)六方金(jin)(jin)(jin)剛石(shi)(shi)(shi)塊(kuai)體(ti)的高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)合成(cheng)，在(zai)超高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)組裝(zhuang)(zhuang)體(ti)中巧妙(miao)地引入熱導率(lv)不同的高(gao)(gao)硬度(du)材料，高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下(xia)產生(sheng)溫度(du)梯度(du)，模擬金(jin)(jin)(jin)剛石(shi)(shi)(shi)對(dui)(dui)頂(ding)砧原位實驗中的高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)條件，在(zai)30 GPa、1400 ℃的條件下(xia)，成(cheng)功制(zhi)備(bei)出毫米級高(gao)(gao)取向六方金(jin)(jin)(jin)剛石(shi)(shi)(shi)塊(kuai)材(圖3)。發現了(le)六方金(jin)(jin)(jin)剛石(shi)(shi)(shi)具有出色的物理性質(zhi)，硬度(du)高(gao)(gao)達(da)155 ± 9GPa，超過天然金(jin)(jin)(jin)剛石(shi)(shi)(shi)的40%以(yi)上，真(zhen)空環境下(xia)其熱穩定性可以(yi)達(da)到(dao)1100 ℃，優于納米金(jin)(jin)(jin)剛石(shi)(shi)(shi)的900 ℃。

　　該研(yan)究(jiu)成果的第一(yi)(yi)完成單位為(wei)吉(ji)林大學高壓與超硬材料全國重點(dian)實驗(yan)室和綜合極端條件高壓科(ke)學中(zhong)心，論(lun)文(wen)第一(yi)(yi)作者為(wei)陳(chen)德斯(si)博(bo)士、共同(tong)一(yi)(yi)作為(wei)陳(chen)顧文(wen)博(bo)士(中(zhong)山大學)。劉冰冰教授(shou)(shou)(shou)、董家(jia)君研(yan)究(jiu)員(yuan)、朱升財教授(shou)(shou)(shou)(中(zhong)山大學)和姚明(ming)光教授(shou)(shou)(shou)為(wei)論(lun)文(wen)共同(tong)通訊(xun)作者，與瑞典于默(mo)奧大學B. Sundqvist教授(shou)(shou)(shou)、吉(ji)林大學電子顯微鏡中(zhong)心張偉教授(shou)(shou)(shou)以及上海同(tong)步輻射光源(yuan)的何丙辰研(yan)究(jiu)員(yuan)等(deng)共同(tong)合作完成。該工作得到了(le)國家(jia)基金委項(xiang)目(mu)和國家(jia)重點(dian)研(yan)發計劃項(xiang)目(mu)的資(zi)助。