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科学家构筑一种全新的共价金刚石-石墨材料

 材料天团

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近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的研究团队在离子体化学气相沉积(CVD)技术上取得突破,成功制备出这一新材料,并对其生长机理和电子性质进行了深入研究。

黄楠研究员领导的团队,在等离子体CVD技术的基础上,通过精心设计的限域陶瓷样品台,成功将等离子体电子密度提升至原来的2.7倍,为活化碳原子并促进其与金刚石以石墨形式共价连接提供了充足的能量。透射电子显微镜观察结果显示,金刚石和石墨的特定晶面以特定的对应关系实现了共价连接,这一界面结构与传统高温高压方法制备的共价金刚石-石墨界面存在显著差异。

这一研究不仅揭示了共价金刚石-石墨材料的生长机理,还展示了如何通过精确控制制备过程来调制材料的电子性质。研究成果发表于国际知名学术期刊《先进功能材料》上,并获得了国家自然科学基金等机构的资助。

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回复材料天团:各种科技,都离不开基础科学研究,材料科学就是一项最基础的课题,它承担着几乎所有高新科技研究的基础
回复材料天团:第一性原理计算揭示强相互作用界面诱使电子从金刚石相向石墨相转移,进而调变了界面碳的电子性质,引发石墨在Fermi能级附近的态密度异常增加;在金刚石的导带底引入局域能级,致使共价金刚石-石墨材料阴极发光特征峰比氢终端金刚石材料蓝移430 meV。
回复材料天团:在金刚石的导带底引入局域能级,致使共价金刚石-石墨材料阴极发光特征峰比氢终端金刚石材料蓝移430 meV。该研究拓展了关于调制金刚石电子性质的认识,为开发先进金刚石电子器件提供了基础参考。

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