俄科學家研發出細針狀鉆石微晶

材料牛注:你以為鉆石只是女士的最愛？不，鉆石還是研究人員最好的朋友。由于具有優良的物理性能，鉆石被越來越廣泛地應用于科學研究領域中。這不，近日俄羅斯的研究人員還培養出了細針狀鉆石微晶。

羅蒙諾索夫莫斯科國立大學的物理學家成功制出了正棱錐形的微米級鉆石晶體。他們同時還研究了這種鉆石微晶的發冷光（只發光而不產生熱的光）性能和電子發射效率。

鉆石在科技上的應用遠比在珠寶行業的意義重大，因此鉆石在工業中被越來越廣泛地使用。由于鉆石微晶具有高硬度，所以可以被用來作為高精度加工過程中的刀具、硬度計壓頭或掃描電鏡的探針。

鉆石在科研上的巨大價值對于苦心孤詣地研發新型鉆石合成技術的研究人員來說，也算是一種動力。七年前羅蒙諾索夫莫斯科國立大學的研究人員提出了一種能夠實現這種細針狀鉆石微晶大量生產的技術。物理學教授Alexander Obraztsov說：“我們提出了使長圓柱形微晶形成多晶體薄膜的技術。長圓柱形微晶在生活中很常見，湖水表面結的冰通常就是由這種微晶構成的，在冰融化的時候我們可以觀察到。通常，在制備多晶體鉆石薄膜的過程中，我們所做的一切都是為了實現圓柱形微晶間的緊密連接，以形成致密均勻的結構。”

相比于其他生產技術，比如能夠將大型鉆石晶體切割成所需形狀的光刻和離子束技術， 研究人員提出的制備方法更加低廉、實用。研究人員表示，低質量的鉆石薄膜（表層由分離的、獨立的微晶組成），可以用來生產細針狀鉆石微晶。生產過程中，在含氧環境中加熱薄膜，薄膜材料的一部分會在高溫下氧化和氣化。由于鉆石微晶的氧化需要很高的溫度，所以在生產過程中除鉆石微晶以外的所有材料都會發生氣化。這種相對簡單的技術使得各種形狀鉆石微晶的大量生產成為可能。

在羅蒙諾索夫莫斯科國立大學的后續研究中，由于研究條件的大大提升，能夠制備的細針狀微晶的形狀和尺寸都變得多樣化，鉆石微晶的使用范圍也有所擴大。科學家們還發現鉆石微晶的光學性能不僅有重要的基礎科學意義，還有重要的應用意義。這種細針狀鉆石微晶的發冷光特性可以被用于不同類型的傳感器、量子光學設備和量子計算設備中。在過去的二十年間，人們為獲取和研究鉆石場致發射陰極做出了許多努力，但是這項突破才真正代表了第一例場致發射陰極的實現。

原文鏈接：Researchers grow needle- and thread-like diamonds.

文獻鏈接：Victor I. Kleshch et al, Single Crystal Diamond Needle as Point Electron Source.

本文由材料人編輯部楊超提供素材，孟令曉編譯，點我加入材料人編輯部。

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