我科学家在高压材料实际应用上有了新突破

近日,北京高压科学研究中心曾桥石研究员带领的国际研究团队发明了一种通用的“金刚石纳米压舱”复合材料,不需要传统压力装置的支撑,就可以实现物质高压力状态的永久封存。该突破为实现高压材料的实际应用迈出了关键的一步。这一重大创新性成果于8月17日在国际学术期刊《自然》上发表。曾桥石说:“除了气体,‘金刚石纳米高压舱’的概念也可以应用到各种形态的初始目标材料上,我们在后面的研究中将会尝试封装固体材料,比如高温超导体。从而让高压材料的优异性质不再局限于实验室的基础研究,而可以像常压材料一样在日常生活中获得广泛的应用。”据介绍,材料是现代科技的基石。因此,科技的进步和革新往往严重依赖新的、具有特殊性能的先进材料的开发。对于特定材料,只需要改变它所承受的外加压力,往往就能够显著地改变其性质,从而给探索优化、甚至全新的材料性能提供广阔的空间和可能。然而,让人遗憾的是,大部分在高压下发现的优异性质只能存在于高压下。因此为了产生和维持压力所需的坚固......阅读全文

一款可永久封存物质高压状态“金刚石纳米高压舱”问世!

北京高压科学研究中心研究员曾桥石带领的国际研究团队合成了一种由金刚石构成的纳米压力舱,能够把物质的高压状态永久封存其中。高压态物质因此可以摆脱传统压力装置的束缚,如普通材料一样在常压条件下独立存在,从而扫除了高压态物质基础研究和广泛应用面临的一个主要障碍。该成果刊登在8月17日的《自然》杂志上。  

金刚石晶体材料生长及应用(四)

4. MPCVD法原理5. MPCVD法关键技术关键技术1:MPCVD生长腔室结构仿真关键技术2:高质量金刚石生长工艺优化关键技术3:自发成核、异常形核等抑制关键技术4:大尺寸单晶拼接生长技术关键技术5:大尺寸单晶剥离技术关键技术6:P型掺杂及记忆效应三、济南金刚石科技有限公司研究进展1.公

金刚石晶体材料生长及应用(三)

显示屏中,cob光源和led光源的区别是什么?一般来说,led集成光源是用COFB封装技术将led晶粒直接封装在均温板或铜基板上,形成多晶阵,而COB光源是高功率的集成面光源,是直接将led发光芯片贴在高反光率的镜面金属基板上的集成面光源技术。cob光源将小功率芯片封装在PCB板上,和普通SMD小功

金刚石晶体材料生长及应用(二)

5.光学类应用--大尺寸、顶级颜色独特的光学性能(从紫外到微波频段广域透光)和高的热导率以及低的热膨胀系数使其成为极好的光学窗口材料,在导弹头罩、雷达窗口等方面具有极大的优势;也可作为高能物理研究的探测材料以及高功率器件的热沉和窗口材料。6.功能性零件应用--大尺寸、高质量金刚石机械零件:将

金刚石晶体材料生长及应用(一)

当前,新型冠状病毒仍在持续,对产业及企业造成了一定程度的影响,也牵动着各行各业人们的心。在此形势下,中国半导体照明网、极智头条,在国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟指导下,开启疫情期间知识分享,帮助企业解答疑惑。助力我们LED照明企业和产业共克时艰。本期,极智课堂邀请

热液金刚石压腔高温高压实验平台搭建完成

  HDAC(Hydrothermal Diamond-anvil Cell),中文一般称之为热液金刚石压腔,是由中国科学院三亚深海科学与工程研究所(筹)深海极端环境模拟研究实验室负责人周义明(I-Ming Chou)和美国康奈尔大学教授W. A. Bassett于1990年在金刚石压腔(Diamo

德国新型金刚石散热材料性能大幅提升

  据有关消息报道,德国Fraunhofer Institute的研究人员们开发出了一种新型散热材料,由铜和金刚石两种成分复合而成,可提供比铜、铝更高的散热效率。不过,这种铜-金刚石复合材料还只是出现在展示中,尚未有实际产品。也许今后能在笔记本里或者显卡、CPU散热器上看到这种新材料的身影。

爱丁堡大学:合成硬度媲美金刚石的新材料

  金刚石是天然矿物中硬度最高的物质,可用作研磨剂或钻头涂层。英国爱丁堡大学近日发布新闻公报说,该校研究人员参与的团队合成了硬度可以与金刚石相媲美的氮化碳化合物,有潜力成为具有广泛工业用途的多功能材料。  20世纪80年代末,科学界就预测某种形式的碳氮化合物硬度甚至可能超过金刚石,但实验室样品制备效

燕山大学成功合成硬度超金刚石新材料

  记者21日从河北省教育厅科技处获悉,日前,燕山大学成功合成出纳米孪晶结构立方氮化硼新材料。这种材料具有多种优良特性,未来有望成为钢铁行业广泛应用的新一代刀具材料。   据河北省教育厅科技处相关负责人介绍,以燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君教授为首的中外科学家在自然科学基金的持

俄罗斯制备出石墨烯基纳米金刚石复合材料

  俄罗斯研究型大学莫斯科钢铁与合金学院、俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和杜布纳联合核子研究所的科研人员采用高能重离子轰击多层石墨烯,获得了稳定的嵌有金刚石纳米结构的石墨烯薄膜复合材料。新材料重量轻,兼具石墨烯良好的导电特性和金刚石的硬度优势,在航空航天和生物医学设备等领域具有广阔的应用前

王贤龙课题组在稳定高压合成金刚石烯研究获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部王贤龙课题组在稳定高压合成金刚石烯研究中取得新进展。研究表明,B和N掺杂可调控其电子结构性质(半导体、金属、超导),可降低形成能,增强金刚石烯在常温常压下的稳定性。相关研究成果发表在Physical Review B上。  

极硬材料合成再获突破-纳米孪晶金刚石硬度稳定超前

  燕山大学教授田永君团队与吉林大学教授马琰铭和美国芝加哥大学教授王雁宾合作,继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得突破,在高温高压下成功地合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。6月12日,研究成果在《自然》上发表。  天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料。1955年

我国科学家研制出硬度超金刚石单晶新材料

  燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君教授与中外科学家合作,采用高温高压技术成功地合成出硬度超过金刚石单晶的纳米孪晶结构立方氮化硼材料,论文发表在2013年1月17日出版的《自然》杂志上。鉴于成果的重要性,《自然》杂志在该期封面和目录页对田永君等人的论文进行了导读,并配发了合成样品的

金刚石膜应用

金刚石膜具有高硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、高稳定性、宽能隙和载流子高迁移率等优异性质和这些优异特性的组合,是一种在传统工业、军事、航天航空和高科技领域具有广泛应用前景的新材料,被称为是继石器时代、青铜器时代、钢铁时代、硅时代以来的第五代新材料,亦被称为是继塑料发明以来在材料科学领域

“种”金刚石记

■本报记者 张楠中国科学院大学2021年本科录取通知书曾被称为“最硬”通知书,皆因其中嵌着一块刻有校训“博学笃志、格物明德”的金刚石。这批刻有校训的金刚石,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)制作完成。经过多年努力,该所成功打通了从理论探索到装备与工艺国产化,再到高品质大尺寸单

抗菌材料研究新突破-纳米金刚石可短时间杀死细菌

  德国不来梅大学近日报告说,该校研究人员参与的一个国际研究团队发现,纳米金刚石可像金属银、铜一样有效杀除细菌。  纳米金刚石直径约5纳米(1纳米等于10亿分之1米),约为细菌的二百分之一,可通过含碳化合物在高压容器中爆炸产生。这种灰褐色金刚石粉末在接受不同的热处理后,表面会形成不同的化学基团。  

科学家发现超级钻石“六方金刚石”合成新路径

近日,吉林大学刘冰冰教授、姚明光教授团队联合中山大学朱升财教授等取得新突破,发现了高温高压下石墨经由后石墨相形成六方金刚石的全新路径,合成出高质量六方金刚石块材,具有高出立方金刚石的极高硬度和良好的热稳定性。相关成果发表在《自然-材料》上。钻石,即金刚石,由碳原子在地壳深处经受巨大压力而天然形成,硬

我科学家在高压材料实际应用上有了新突破

近日,北京高压科学研究中心曾桥石研究员带领的国际研究团队发明了一种通用的“金刚石纳米压舱”复合材料,不需要传统压力装置的支撑,就可以实现物质高压力状态的永久封存。该突破为实现高压材料的实际应用迈出了关键的一步。这一重大创新性成果于8月17日在国际学术期刊《自然》上发表。曾桥石说:“除了气体,‘金刚石

生物基平台化合物首次成功制备金刚石纳米线

金刚石纳米线是一种一维的金刚石基纳米碳材料,具有与碳纳米管相媲美的强度,但其应用一直受限于产物结构的无序性。近日,北京高压科学研究中心研究人员以生物基平台化合物脱水粘酸(2,5-呋喃二甲酸)作为反应单体,首次在高温高压条件下合成了具有原子级有序结构的金刚石纳米线,并发现其可用作锂离子电池材料。该研究

离子体化学气相沉积技术构筑金刚石石墨材料研究方面获进展

共价金刚石-石墨材料集合了金刚石和石墨的性质优势,能够实现超硬、极韧、导电等优越性能组合,在超硬和电子器件领域具有研究和发展价值。目前,由于金刚石-石墨共价界面能高,主要通过高温高压方法活化碳原子以实现该材料的构筑。等离子体化学气相沉积(CVD)是金刚石面向功能应用的主要发展方向。借助CVD技术构筑

科学家实验室合成仅次于金刚石的第二硬材料

科学家一直在寻找坚硬的材料,比如金刚石,作为地球上最坚硬的材料之一,成为许多材料科学研究的基准。1989年,美国伯克利大学的A.Y. Liu和M.L. Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料,推断其硬度可与金刚石相媲美,甚至可能比金刚石硬度更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物,

科学家实验室合成仅次于金刚石的第二硬材料

科学家一直在寻找坚硬的材料,比如金刚石,作为地球上最坚硬的材料之一,成为许多材料科学研究的基准。1989年,美国伯克利大学的A.Y. Liu和M.L. Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料,推断其硬度可与金刚石相媲美,甚至可能比金刚石硬度更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物,

金刚石薄膜材料电化学传感可用于葡萄糖分子的检测

  电化学生物传感器是一种将与特定生物识别单元反应而产生的化学信号转换为电学信号的技术,具有高灵敏度、快响应速度、低成本、小型便携等优点,在临床医学、环境检测和检验检疫等方面具有重要作用。高催化活性的金属氧化物识别单元是电化学生物传感技术的重要发展方向之一。然而,金属氧化物识别单元电导率低,严重阻碍

中外科学家合成新材料-比金刚石硬两倍

    天然金刚石在2700多年前被发现以来,一直被公认为自然界中的最硬材料。但是,中国科学家成功合成出了硬度两倍于天然金刚石新材料。   中国材料科学家燕山大学田永君教授领导的研究团队与吉林大学马琰铭教授和美国芝加哥大学王雁宾教授合作,在高温高压下成功合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石

我国学者与海外合作者在石墨金刚石相变研究中取得进展

图 (a)石墨-金刚石界面原子像;(b)石墨-金刚石共格界面及结构基元示意图;(c)Gradia样品图;(d)Gradia杂交碳的硬度;(e)Gradia杂交碳的电阻率  在国家自然科学基金项目(批准号:52090020、91963203)等资助下,燕山大学赵智胜教授与国内外学者合作,揭开了静高压下

金刚石的光学性质

(1) 亮度(Brilliance)金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。(2) 闪烁(Scintillation)金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八

碳家族再添新成员!学者发现次晶态金刚石

  近日,北京高压科学研究中心研究员缑慧阳等在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶金刚石(Paracrystalline diamond),填补了非晶结构和晶体结构之间原子排列尺度上的缺失环节,为深层次理解非晶材料的复杂结构提供了密钥。该成果于11月25日在线发表于《自然》杂志。  一

科学家首次合成高度有序晶态金刚石结构纳米线

北京高压科学研究中心毛河光院士与郑海燕、李阔课题组,在极端高温高压条件下首次合成具有专一tube(3,0)结构的碳-氮有序间隔排列超细金刚石纳米线,并发现芳香体系在高压下的[1,3,5]协同加成机理,由此提出极端条件下合成有序产物的控制策略,相关成果于4月19日发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS

中科院成功研发耐高压固态纳米材料

近日,国际学术期刊《Surfaces and Interfaces》报道了中科院海洋所和中科院物理所合作,制备出七星瓢虫状银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)基底,在模拟高压下实现10-6 M磷酸乙醇胺分子的检测,具有良好的灵敏度和耐压性,为未来深海原位检测低浓度的微生物代谢产物提供了新手段。

科学家新研发耐高压固态纳米材料

 SERS基底的制备工艺示意图(a);和SERS增强机制(b)   海洋所供图  SERS基底的SEM图像(表面银纳米颗粒分布形似七星瓢虫背部图案)  海洋所供图 日前,中科院海洋研究所和中科院物理研究所合作,制备出类似七星瓢虫斑点样的银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)基底。该基