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次晶态金刚石的合成北京高压科学研究中心缑慧阳研究员、乔治梅森大学ShengHoward等通过最新极端高压技术，在压力为30GPa、温度为1500~1600K的条件下，对富勒烯（C60）前驱体进行高温高压处理，发现了一种新形态的金刚石，即次晶态金刚石，它填补了非晶态结构和晶态结构之间原子排列尺度上缺失的环节，为深层次理解非晶态材料的复杂结构提供了密钥。该项研究以“Synthesisofparacrystallinediamond”为题，发表在Nature(IF=49.962)上。摘要：根据固体材料中是否存在长程周期性结构而把自然界中的固体分为结晶态和非结晶态。然而，当晶体中的长程有序度显著降低时，分辨这两种状态之间的差别将变得异常困难。在这里，作者发现了与结晶态或非晶态金刚石不同的次晶态金刚石。通过使用面心立方C60作为前驱体，在高温高压（1600K和30GPa）条件下合成次晶态金刚石，它主要由亚纳米尺寸次晶构成，这些次晶具有明确的可达几个原子层的中程尺度有序结构。通过X射线衍射、高分辨率投射电子显微镜和高级分子动力学模拟相结合的方法，确定了次晶态金刚石的结构特征。次晶态金刚石的形成是由于压缩的C60中形成了密集分布的成核位点，以及强sp3键在非晶金刚石中出现了显著的第二近邻短程有序的结果。次晶态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，它具有独特的物理特性，有利于进一步开发新型类金刚石材料。此外，这项工作填补了非晶态结构和晶态结构之间原子排列尺度上缺失的环节，对于揭示非晶态材料复杂的结构本质具有深远意义。文章信息：HuTang,XiaohongYuan,YongCheng,HongzhanFei,FuyangLiu,TaoLiang,ZhidanZeng,TakayukiIshii,Ming-ShengWang,TomooKatsura,HowardSheng,HuiyangGou.Synthesisofparacrystallinediamond[J].Nature,2021,599(7886),605-610.DOI:10.1038/s41586-021-04122-w