萊斯大學的研究人員確定,精準施力可以出發(fā)石墨烯層之間的鏈接,晶格重新排列為立方模式的二維金剛石。
盡管經(jīng)過處理過的超薄材料制備金剛石能耗很小,但少層石墨烯在精準位置的輕微施力就可以轉(zhuǎn)換為立方晶格的金剛石。這正是萊斯大學最近發(fā)表的高質(zhì)量鉆石制備的新構(gòu)想。
據(jù)相關(guān)研究人員稱,石墨烯可以與氟或氫發(fā)生表面發(fā)硬。當氟原子或氫原子以共價方式附著在表面,類金剛石晶格就會隨著層間碳-碳連接的觸發(fā)而不斷產(chǎn)生。
而施加的力會隨著石墨烯層數(shù)增加而變大,比如大塊石墨中大規(guī)模生產(chǎn)人造鉆石需要每平方英寸72.5萬磅或10至15吉帕的壓力,只有在納米厚度下,表面化學才有可能改變晶體的熱力學,將相變點從非常高的壓力轉(zhuǎn)移到幾乎沒有壓力的狀態(tài)。
單晶金剛石薄膜可以用作熱傳感器或作為冷卻納米電子學的硬化絕緣體。它甚至可以被摻雜在光學應用中作為元件,或者在晶體管中用作寬禁帶半導體。該報告的合作者Pavel Sorokin補充,“外部壓力可以降低這種屏障,但化學和壓力必須共同作用才能產(chǎn)生2D鉆石。” |