纳米金刚石中的离子注入：尺寸效应与能量依赖性

纳米粒子在自然界中无处不在，并且对技术越来越重要。它们在各种环境中都会受到电离辐射的轰击。特别是，纳米金刚石代表了一类具有重要基础和应用价值的纳米粒子。在此，我们展示了一项关于纳米金刚石在氙离子辐照下行为的实验与计算相结合的研究。出乎意料的是，我们观察到纳米金刚石的耐辐射性存在显著的尺寸效应：大于 8 nm 的粒子表现得与宏观金刚石相似（即具有高耐辐射性），而较小的粒子在特定能量范围内可能会被单个离子的单次撞击完全破坏。后一观察结果可以通过穿透离子对纳米金刚石的极端加热来解释。所获得的结果并不局限于纳米金刚石，使其对多个领域具有意义，对纳米金刚石的控制改性过程、天体物理环境中尘埃的存活以及核废料释放到环境中的锕系元素的行为均构成了限制。