【新闻中心讯】近日,燕山大学作为合作单位在顶尖科学杂志《Nature》上发表题为“Synthesis of paracrystalline diamond”的文章。（DOI：10.1038/s41586-021-04122-w）。
该成果主要由来自北京高压科学研究中心、美国乔治梅森大学、厦门大学、德国拜罗伊特大学和燕山大学的国际研究小组合作完成。该国际研究小组在高温高压条件下，合成了一种新形态的金刚石——次晶(Paracrystalline diamond)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、1500-1600K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0.5-1.0 nm），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（Paracrystalline diamond）。

由亚纳米尺寸次晶为主要构成次晶金刚石
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。
该工作第一作者为北京高压研究中心的唐虎博士，通讯作者为燕山大学环境与化学工程学院博士生导师缑慧阳研究员和美国乔治梅森大学生红卫教授。该成果得到了国家自然科学基金委的支持，对于推动学校学科发展和研究型大学建设具有重要意义。（编辑岳睿燕）