研究小组找到了从石墨烯到纳米金刚石的途径

嫁接两层石墨烯是幸福地形成纳米级金刚石的简单方法，但有时越厚越好。将经过处理的超薄双层材料转换成立方晶格的二氨烷可能只需要一点点热量，但在正确的位置施加一点压力也可以转化几层石墨烯。

根据莱斯大学的科学家的说法，从理论上讲，否则化学驱动的过程是可能的，他们发表了有关制造高质量的二烷(金刚石的二维形式)的最新想法，该论文发表在Small期刊上。

莱斯大学布朗工程学院的材料理论家鲍里斯·雅各布森(Boris Yakobson)和他的同事领导的这项研究表明，精确定位于几层石墨烯的压力很细，石墨烯是一种原子稀薄的碳，以其惊人的强度而闻名，它可以使氢或氢的表面化学反应成核。氟。

从那里，菱形晶格应在整个材料中传播，因为氢或氟的原子在顶部和底部都散落，并共价键合到表面上，从而促进了层之间的碳-碳连接。

Yakobson说，对于双层来说，施加到一个点(只有几纳米)的压力完全是不必要的，但它是必需的，并且必须逐渐增大。在工业规模上用块状石墨制造合成金刚石需要约10-15吉帕斯卡，即每平方英寸725,000磅的压力。

他说：“只有在纳米级(在这种情况下为纳米厚度)，才有可能仅通过表面化学来改变晶体的热力学，从而将相变点从非常高的压力转变为几乎没有压力。”

高度期望用于电子的单晶金刚石膜。该材料可用作硬化的绝缘体或用作冷却纳米电子器件的热传感器。它可以被掺杂以用作晶体管中的宽带隙半导体，或用作光学应用中的元件。

Yakobson和他的同事在2014年开发了一个相图，以显示二胺在热力学上如何可行。仍然没有简便的方法，但是这项新工作增加了早期研究所缺乏的关键组成部分：一种克服成核的高能屏障的方法，可以阻止反应。

雅各布森说：“到目前为止，只有双层石墨烯可再生地转化为二di烷，但是通过纯粹的化学反应。” “将其与少量局部压力和它触发的机械化学结合在一起，似乎是一条有希望的尝试之路。”

共同作者，前莱斯大学博士后助理帕维尔·索罗金(Pavel Sorokin)补充说：“在较厚的电影中，壁垒随着层数的增加而迅速增加。“外部压力可以减少这种障碍，但是化学和压力必须共同作用才能产生二维钻石。”