研究小組找到了從石墨烯到納米金剛石的途徑

嫁接兩層石墨烯是幸福地形成納米級金剛石的簡單方法，但有時越厚越好。將經過處理的超薄雙層材料轉換成立方晶格的二氨烷可能只需要一點點熱量，但在正確的位置施加一點壓力也可以轉化幾層石墨烯。

根據萊斯大學的科學家的說法，從理論上講，否則化學驅動的過程是可能的，他們發表了有關制造高質量的二烷(金剛石的二維形式)的最新想法，該論文發表在Small期刊上。

萊斯大學布朗工程學院的材料理論家鮑里斯·雅各布森(Boris Yakobson)和他的同事領導的這項研究表明，精確定位于幾層石墨烯的壓力很細，石墨烯是一種原子稀薄的碳，以其驚人的強度而聞名，它可以使氫或氫的表面化學反應成核。氟。

從那里，菱形晶格應在整個材料中傳播，因為氫或氟的原子在頂部和底部都散落，并共價鍵合到表面上，從而促進了層之間的碳-碳連接。

Yakobson說，對于雙層來說，施加到一個點(只有幾納米)的壓力完全是不必要的，但它是必需的，并且必須逐漸增大。在工業規模上用塊狀石墨制造合成金剛石需要約10-15吉帕斯卡，即每平方英寸725,000磅的壓力。

他說：“只有在納米級(在這種情況下為納米厚度)，才有可能僅通過表面化學來改變晶體的熱力學，從而將相變點從非常高的壓力轉變為幾乎沒有壓力。”

高度期望用于電子的單晶金剛石膜。該材料可用作硬化的絕緣體或用作冷卻納米電子器件的熱傳感器。它可以被摻雜以用作晶體管中的寬帶隙半導體，或用作光學應用中的元件。

Yakobson和他的同事在2014年開發了一個相圖，以顯示二胺在熱力學上如何可行。仍然沒有簡便的方法，但是這項新工作增加了早期研究所缺乏的關鍵組成部分：一種克服成核的高能屏障的方法，可以阻止反應。

雅各布森說：“到目前為止，只有雙層石墨烯可再生地轉化為二di烷，但是通過純粹的化學反應。” “將其與少量局部壓力和它觸發的機械化學結合在一起，似乎是一條有希望的嘗試之路。”

共同作者，前萊斯大學博士后助理帕維爾·索羅金(Pavel Sorokin)補充說：“在較厚的電影中，壁壘隨著層數的增加而迅速增加。“外部壓力可以減少這種障礙，但是化學和壓力必須共同作用才能產生二維鉆石。”