我国合成金刚石单晶研究取得新进展

吉林大学科研人员研究发现：高温高压温度梯度法生长宝石级金刚石单晶的过程中，尽管处在金刚石稳定区内，却经常发现有亚稳态的再结晶石墨存在。 该研究发现，作为一种晶体，大量再结晶石墨的析出和生长对宝石级金刚石单晶的生长速度有较为明显的抑制作用，并且再结晶石墨更容易在较高温度合成区内出现。例如，使用NiMnCo触媒进行宝石级金刚石单晶合成过程中，随着合成温度的提高，当大量多余碳源不再以金刚石自发核形式析出，而是以大量片状再结晶石墨形式围绕在晶体周围时，晶体的生长速度有了大幅度的降低，从相对低温时的约3.0mg／h降到较高温度时的1.0mg／h。 当前掺硼金刚石是研究的热点，但关于利用Fe70Ni30触媒合成掺氧化硼的金刚石的文章却不多。在实验中将一定比例的氧化硼添加到石墨－Fe70Ni30粉末体系中并混合均匀，在六面顶压机上利用高温高压合成掺氧化硼金刚石。实验结果表明，添加一定量的氧化硼对金刚石的合成压力和温度的影响不大，但掺氧化硼合成的金刚石与不掺杂合成的金刚石在颜色和表面形貌上有很大的区别。 钻石晶体有许多显著的特征，但它并不适合传导电流：已知由碳原子组成的棱锥状晶格是绝缘体。但在近些年，通过一个叫做掺杂的步骤引进外来原子，也可以使钻石导电。不过该方法较为耗时，效率不是很高。Erlangen－纽伦堡大学的实验物理首席教授LotharLey博士与他的研究小组提出了另一种掺杂方法：在氢饱和的钻石表面沉淀C60分子。 （来源：硅业在线）