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       近日，来自美国莱斯大学和莫斯科的科学家们在美国化学学会期刊Nano Letter发表研究，利用无压法尝试研制超薄金刚石薄膜。

       工作人员发现，在一定条件下利用化学诱导相变的方法可以完整的生长出金刚石薄膜，而且还不需要任何压力条件和设备。这种叫做diamane的金刚石超级薄膜拥有金刚石所有的优越特性诸如半导体性能和热导性能等。

       Diamane金刚石薄膜有着广泛的应用前景，莫斯科超硬材料及新型炭材料技术所的资深研究员Sorokin说：在纳米电容器中，diamane金刚石薄膜可以用作超薄电介质硬膜；在纳米电子器件中用作纳米零部件。此外，纳米光学领域也离不开这种优越的diamane薄膜。
       绘制出的这种diamane金刚石薄膜生长的相图给出了薄膜生长的温度、压力和其他影响因素等，显示了一个完整的由石墨烯层转化为无瑕疵的完美金刚石晶体的过程。

       Diamane薄膜这种二维材料用传统的方法是制造不出来的，科学家Richard Feynman采用微观入手的理念，采用表面氢化的化学诱导相变方法成功利用石墨烯研制出来。研究者通过电脑建模来模仿diamane薄膜生长过程中每一个原子的原子力，包括石墨烯原子和氢原子（实验中氢做催化反应用）。实验发现，利用化学方法，在实验条件满足各方面要求的情况下石墨烯才会转化为金刚石。

       相图展示了在每一个压力点和温度点上对基态有影响的阶段，Yakobson补充道，对于diamane这种生成产物，其相图稍有特殊，因为最终的生成结果还取决于石墨烯层的厚度和层数等，相关实验参数都是全新的数据。

       工作人员还利用氢来做实验。当催化剂氢介入时，氢会带走石墨烯碳原子的一个电子，这样一个结合键就被破坏，而剩下的一个电子则被留在石墨烯层的一侧；此时，再与相邻石墨烯片上的碳原子进行结合时就非常容易，所需的结合压力就几乎为零了。

       如果石墨烯层不止一层而是有若干层，那么反应就会出现多米诺骨牌效应。催化剂氢首先从最上面开始反应，然后依次往下；当整个石墨烯层都反应完毕后，完整的相变图便出来了，而此时的晶体结构就是金刚石薄膜。

       Yakobson说，金刚石薄膜也可用CVD法来研制，但由于其聚晶体的特点，CVD金刚石在某些特定应用中存在一定的质量缺陷。特别是像一些先进的电子器件，就需要像diamane这样的先进宽带隙半导体材料。（编译自’Perfect Sheets of Diamond May be Possible Without any Pressure’）