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圖一：實驗臺上放置的金鋼烷（diamondoid）

       斯坦福大學和SLAC國家加速器實驗近日聯合研制出最小的金剛石結構——金鋼烷。這些存在于石油基液的連鎖式咬合碳籠結構的重量只有一克拉的百億分之一；最小的金剛烷僅10個原子大小。
       在過去十年的研究中，斯坦福和SLAC團隊的Nick Melosh及Zhi-Xun Shen就發現金剛烷在改善電子顯微鏡成像技術和電腦芯片的印刷電路板及裝配材料方面有著重要應用。
       研制獲得金剛烷對于該團隊來說是一項突破性的功績。研究者們最初在加利福尼亞州雪佛龍石油公司附近利用一罐來自墨西哥灣的原油開展研究工作。研發出金剛烷分離核心技術的Jeremy Dahl說：“我們對來自世界各地的石油進行了大量分析，研究金剛烷濃度最高的石油類型”。

圖二：SLAC實驗室內待進行純度分析的金剛烷溶液

       金剛烷分離工藝最初是在雪佛龍石油精煉廠進行，在大鍋爐中對原油進行煮沸并濃縮提取出金剛烷；煮沸后的殘渣送至SLAC實驗室再次進行反復煮沸，蒸發并分離出特定重量的分子。高壓條件下利用復雜的過濾系統對這些液體進行壓縮并分離出尺寸、形狀和屬性各異的金剛烷。
       金剛烷本身是肉眼不可見的；由于其糖塊狀的凝簇晶體形態而通常被肉眼可見。Dahl在手中倒入一些金剛烷，介紹到：如果將一匙份量的金剛烷分給一千億個人，每人一個單位的金剛烷，還能剩余一些。
       近日，研究團隊開始利用金剛烷進行無瑕疵納米金剛石的生長。通過硅和鎳等元素的加入，研究者希望能夠制備出可以對瑕疵進行精準人工控制的納米金剛石；這些瑕疵可以產生單光子的光，用于下一代光學通訊和生物成像技術。

圖三：Jeremy Dahl手中倒入金剛烷晶體

圖四：石油中提取出的納米金剛烷晶體