4月24日，Nature（自然）发表了韩国基础科学研究所（INSTITUT EFORBASIC SCIENCE）科研团队的最新成果，研究人员利用由镓、铁、镍和硅组成的液态金属合金，在1个大气压和1025℃的条件下培育出钻石，打破了钻石只有在高温高压下才能形成的规律。

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07339-7

在镓、铁、镍和硅的液体中生长出一片钻石

天然钻石形成于地幔中，地表以下数百公里处，压力和温度极高。如今最常见的方法是在高达1600℃的温度下，在近60000倍大气压下粉碎碳分子，这需要昂贵的设备。多年前，基础科学研究所(IBS)多维碳材料中心(CMCM)主任Rodney Ruoff开始注意到一些线索，表明极端条件可能并非必不可少。例如，2017年，日本的研究人员报告称，当他们将液态镓暴露在甲烷气体中时，甲烷中的碳原子会溶解在熔融金属中，并结合成固体片状石墨烯层，这是纯碳的另一种形式。“我们认为，如果我们能找到合适的条件，可能会产生钻石，”Ruoff说，“所以，我说让我们试一试吧。”

Ruoff领导的研究团队，包括蔚山国立科学技术研究所(UNIST)的研究生，在1个大气压和1025℃的条件下，使用由镓、铁、镍和硅组成的液态金属合金培育出钻石，从而打破了现有范式。硅似乎以某种方式帮助碳原子在钻石的金字塔排列中相互结合。“如果我们不添加一些硅，我们就得不到钻石，”Ruoff说。

目前，Ruoff的团队已经利用该技术制作了由数千个紧密堆积的微小晶体组成的金刚石薄膜。Ruoff希望该技术最终能够生产出由单层纯金刚石组成的薄膜。这种新生长方法的发现为进一步的基础科学研究和以新方式扩大钻石的生长开辟了许多可能性。

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