L-Università ta 'Yanshan għamlet progress importanti fir-riċerka tat-tranżizzjoni tal-fażi tal-grafita/djamant

Riċentement, Zhao Zhisheng u oħrajn mill-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tat-Teknoloġija u x-Xjenza tal-Preparazzjoni tal-Materjali Metastabbli tal-Università ta 'Yanshan, l-akkademiku Tian Yongjun, u oħrajn ikkooperaw ma' studjużi domestiċi u barranin biex jiċċaraw il-problema tat-tranżizzjoni tal-fażi diretta minn grafita għal djamant taħt pressjoni għolja statika , li ħakmet lill-komunità xjentifika għal aktar minn nofs seklu. , u skopra klassi ġdida ta 'materjali tal-karbonju ibridi b'kombinazzjoni eċċellenti ta' proprjetajiet. Ir-riżultati tar-riċerka, intitolati "Interfaces koerenti jirregolaw it-trasformazzjoni diretta mill-grafita għal djamant", ġew ippubblikati onlajn f'Nature fis-6 ta' Lulju 2022.

 

Link tal-karta: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04863-2.

 

Il-grafita u d-djamanti huma l-aktar materjali tal-karbonju komuni fin-natura. It-trasformazzjoni diretta minn grafita għal djamant ġeneralment titwettaq f'"kaxxa sewda" f'temperatura għolja u pressjoni għolja, u l-mekkaniżmu tat-trasformazzjoni tal-fażi ġie diskuss ħafna. It-tim ta 'riċerka ta' l-Università ta 'Yanshan osserva u ddetermina l-istruttura ta' interface koerenti bejn il-grafita u d-djamant għall-ewwel darba f'kampjun tal-grafita li jgħaddi minn tranżizzjoni ta 'fażi parzjali taħt pressjoni għolja statika, u mbagħad iċċara l-mekkaniżmu ta' tranżizzjoni tal-fażi tal-grafita/djamant taħt pressjoni għolja statika: il- Saff tal-grafita jgħaddi minn żewġ tipi ta 'djamant L-element strutturali u ż-żewġ elementi strutturali rettangolari huma magħqudin lokalment biex jiffurmaw interface koerenti, u t-tranżizzjoni minn grafita għal djamant hija realizzata permezz tal-avvanz tal-interface koerenti għar-reġjun tal-grafita. Kombinazzjonijiet differenti ta 'elementi strutturali jiffurmaw varjetà ta' strutturi ta 'interface koerenti, li jwasslu għall-formazzjoni ta' sottostrutturi abbundanti (ħsarat ta 'stivar, tewmin, polimorfi tad-djamanti, eċċ.) fir-reġjun ta' transizzjoni tal-fażi tad-djamanti. Dan il-mekkaniżmu ġdid ta 'tranżizzjoni ta' fażi solida/solida huwa differenti mit-tkabbir tan-nukleazzjoni klassiku u l-mekkaniżmu ta 'shear kooperattiv, u jista' jkun applikabbli għal proċessi ta 'transizzjoni ta' fażi solida-solida ta 'materjali kovalenti oħra, bħal sustanzi sempliċi IVA, komposti IIIA-VA, eċċ.

 

It-tim ta 'riċerka semmiet dan it-tip ta' materjal tal-karbonju ibridu b'interface koerenti tal-grafita/djamant Gradia. Gradia għandha taħlita eċċellenti ta 'proprjetajiet mekkaniċi u proprjetajiet elettriċi: L-ebusija Knoop hija aġġustabbli bejn 51-115GPa; reżistenza tat-temperatura tal-kamra hija aġġustabbli bejn 8´10-4-4.9´105Ω m; it-toughness tal-ksur hija għolja ħafna, u ma tistax Il-kejl sar bl-użu tal-metodu ta 'indentazzjoni konvenzjonali. Gradia tgħaqqad il-vantaġġi tal-prestazzjoni tal-grafita u d-djamant, u l-prestazzjoni tagħha tista 'tiġi aġġustata aktar billi tinbidel il-proporzjon tal-grafita u d-djamant. Hija ġenerazzjoni ġdida ta 'materjal tal-karbonju ta' prestazzjoni għolja li tirrealizza l-kombinazzjoni ta 'konduttività elettrika / superebusija, toughness estrema / ultraebusija u proprjetajiet superjuri oħra.

 

Il-mekkaniżmu ta 'transizzjoni tal-fażi diretta tal-grafita/djamant żvelat mir-riċerka tarrikkixxi t-tipi ta' transizzjoni tal-fażi solida/solida, u l-materjali tal-karbonju ibridi ġodda skoperti jipprovdu ispirazzjoni għall-iżvilupp ta 'materjali ġodda ta' prestazzjoni għolja. Ir-riżultati tar-riċerka applikaw għal privattivi ta 'invenzjoni fiċ-Ċina, l-Istati Uniti, il-Ġappun u l-Ewropa. Ix-xogħol teoretiku preċedenti li jbassar li dan it-tip ta 'struttura ibrida jista' jeżisti b'mod stabbli ġie ppubblikat f'Chin. Phys. Lett. 38, 028102 (2021); Chin. Phys. Lett. 39, 036301 (2022); Mater. Illum Phys. 23, 100630 (2022).

 

Dan ix-xogħol kien appoġġjat mill-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina (52090020, 91963203, 51772260, U20A20238, eċċ.), Il-Programm Nazzjonali ta 'Riċerka u Żvilupp Ewlenin (2018YFA0703400, 2018YFA0305900), u l-Fondazzjoni Ewwel Provinċjali ta' Xjenza E230i Youth) . Il-ko-ewwel awturi tad-dokument huma Luo Kun, Liu Bing, Hu Wentao u Dong Xiao, u l-awtur korrispondenti huwa l-Professur Zhao Zhisheng.