基于碳的最强最硬非晶材料的发现
材料科学
2022-03-03 v2
摘要
碳可能是元素周期表中最迷人的元素，因为其同素异形体的多样性源于其可变的（sp、sp2 和 sp3）成键模式。探索碳的新形式一直是当代科学研究的永恒主题。本文报道了在将富勒烯 C60 压缩至此前未探索的高压强和高温后回收的、含有高比例 sp3 键合原子的新型非晶碳相。所合成的碳是迄今已知最硬和最强的非晶材料，能够划伤金刚石晶体并接近其强度，这由互补的力学测试所证实。材料的光致发光和吸收光谱表明它们是带隙可在 1.5-2.2 eV 范围内调谐的半导体，与 amorphous silicon 相当。出色的力学与电子性质的显著结合使这类非晶碳成为需要超高强度和耐磨性的光伏应用的优异候选者。
引用
@article{arxiv.2011.14819,
title = {Discovery of carbon-based strongest and hardest amorphous material},
author = {Shuangshuang Zhang and Zihe Li and Kun Luo and Julong He and Yufei Gao and Alexander V. Soldatov and Vicente Benavides and Kaiyuan Shi and Anmin Nie and Bin Zhang and Wentao Hu and Mengdong Ma and Yong Liu and Bin Wen and Guoying Gao and Bing Liu and Yang Zhang and Dongli Yu and Xiang-Feng Zhou and Zhisheng Zhao and Bo Xu and Lei Su and Guoqiang Yang and Olga P. Chernogorova and Yongjun Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14819},
year = {2022}
}
备注
40 pages, 17 figures