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       近日，來自美國地質科學材料與能源學科研究團隊的SulgiyePark和北京先進研究與先進輻射源團隊的工作人員在《ScienceAdvances》上發表文章，聲稱已經利用“類鉆石”作為前體研發出了一種激光誘導的高溫高壓金剛石，這是一種性能卓越的碳基納米材料。該研究在20GPa壓力下實現了2000K和900K超低溫金剛石的生成。和常規碳氫同素異形體的金剛石合成工藝相比，這種新技術極大降低了金剛石合成的難度。SulgiyePark認為，這一新突破要歸功于類鉆石和一般鉆石在結構上的相似和充分的SP3雜交。

圖一

類金剛石合成金剛石的識別與表征。（A）頂圖：激光加熱DAC簡圖和示例。底圖：激光加熱后的樣品的透射光光學圖（一個DAC內部）。（B）在5、15和20GPa條件下，淬火至環境壓力的金剛烷（C14H20）的代表性拉曼光譜隨合成溫度的升高而變化。每個拉曼光譜是從具有特定P-T值的單個激光點收集所得。（C）20 GPa 和 ~2000K條件下，triamantane合成的金剛石SEM圖。形態良好的金剛石晶粒嵌入較小的結晶金剛石粒中。（D）和激光加熱束方向平行的triamantane所合成的金剛石的TEM圖；比例尺：1μm。（E）HRTEM圖像顯示了對應2.06±0.03?的鉆石（111）平面的d間距。（F）對應的被選區電子衍射圖；比例尺21/nm。（G）一個金剛石晶粒的EELS表示由triamantan合成的金剛石的充分SP3雜化。（參見圖s3中的石墨片SEM和EELS以及圖s4中納米金顆粒的SEM圖和XRD，以及金剛石的X射線能量色散譜。圖片編輯：Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aay9405
        研究人員發現，在20GPa壓力下，金剛石在19微秒內快速完成轉化。分子動態模擬發現剩余金剛石碳架在高溫高壓（P-T）下可以自行重組為類金剛石結構。此外，研究還成功繪制出了金剛石間轉化的P-T條件和起始計時，清楚地解釋了加快金剛石合成的化學和物理因素。
        金剛石具備諸多優越的性能，是最具技術性和商業性的重要材料之一。自19世紀開始，科學家們就開始嘗試金剛石的合成，并研發出了工程能效性方法和前體來合成高質量的金剛石。由于碳前驅體向金剛石的直接轉化存在高能壘，通常會需要一種反應物。為理解金剛石合成工藝的內在機制，關鍵是要設計出一種能降低能壘和時間障的新型前體系統。
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