韩国首尔根底科学研讨院Ruoff, Rodney S.研讨团队报导了金刚石在1atm压力下在液态金属中的成长。相关研讨成果宣布在2024年4月24日出书的《天然》。
数千万年前(现在),天然钻石在9001400C的温度和56GPa的压力下,在地球上地幔的金属熔体中构成。依据碳的相图,金刚石在高压和高温条件下热力学安稳。1955年,通用电气公司的科学家创造并运用了一种高压高温设备,运用约7GPa和1600C的熔融硫化铁组成金刚石。现有的模型以为,只要在高压和高温下才能用液态金属成长金刚石。
该文中,研讨人员运用液态金属,在1atm压力和1025C下没有籽晶颗粒的金刚石晶体和多晶金刚石膜的成长,打破了这种形式。经过甲烷的催化活化和碳原子向地下区域的分散,金刚石在由镓、铁、镍和硅组成的液态金属的下面成长。
研讨发现,液态金属表面下碳的过饱和导致金刚石的成核和成长,硅在安稳参加成核的四价键合碳团簇方面发挥着及其重要的效果。在中等温度和1atm压力下在液态金属中成长(亚稳)金刚石,为进一步的根底科学研讨和这种成长的规模化拓荒了许多可能性。