在超強X射線的高壓作用下,通常作為鉛筆芯的石墨居然可與金剛石“一較軟硬”。美國伊利諾斯先進光子源實驗室以及阿爾貢國家實驗室高壓站的研究人員在10月17日報道這一最新研究成果。
石墨和金剛石都由碳元素組成,只是由于碳原子空間排列和間距不同,導(dǎo)致二者外形和強度的天壤之別。
研究人員采用簡單、安全的鉆石砧骨細胞(DiomondAnvilCell)手段產(chǎn)生高壓,將相當于17萬大氣壓的高強度X射線照射石墨,并使X射線聚焦于一點,從而在原子水平上觀察到鉆石砧骨細胞中石墨分子結(jié)構(gòu)的改變過程,原本松散排列的碳原子被擠壓在一起,最終使得石墨也具有了如同金剛石一般的碳原子排列結(jié)構(gòu)及類似的硬度。
研究小組負責(zé)人溫迪?毛表示,實驗首次證實了高壓條件可大量改變石墨分子的結(jié)構(gòu)。這一研究成果將極大地拓寬石墨作為一種結(jié)構(gòu)成分在工業(yè)上的應(yīng)用范圍。
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