通过可编程纳米雕刻实现金刚石颗粒的可扩展重塑
材料科学
2024-12-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
金刚石颗粒具有许多有趣的属性和潜在应用。然而，由于金刚石化学惰性且极其坚硬，大规模生产形状明确的金刚石颗粒颇具挑战。在这里，我们展示了空气氧化——一种纯化金刚石的常规方法——可用于精确地大规模塑造金刚石颗粒。通过利用金刚石内部不同晶面和缺陷的不同反应活性，逐层由外向内和由内向外氧化产生了多种金刚石形状，包括球体、扭曲表面、金字塔形岛、倒金字塔、纳米花和中空多边形。纳米雕刻的金刚石具有更多、更精细的特征，使其在各种应用中优于原始金刚石。利用实验观察和蒙特卡洛模拟，我们构建了一个形状库，用于指导具有明确形状和功能价值的金刚石颗粒的设计和制造。我们的研究提供了一种简单、经济且可扩展的方法，用于生产形状定制的金刚石，应用于各种光子学、催化、量子及信息技术领域。
引用
@article{arxiv.2409.09393,
title = {Scalable Reshaping of Diamond Particles via Programmable Nanosculpting},
author = {Tongtong Zhang and Fuqiang Sun and Yaorong Wang and Yingchi Li and Jing Wang and Zhongqiang Wang and Kwai Hei Li and Ye Zhu and Qi Wang and Lei Shao and Ngai Wong and Dangyuan Lei and Yuan Lin and Zhiqin Chu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.09393},
year = {2024}
}