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中国科学院科学家在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
离子体 化学气相 沉积 石墨材料
2024/5/12
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技术构筑共价金刚石-石墨材料，探索金刚石和石墨两相界面的新奇物性受到研究人员的关注。
中国科学院金属研究所等离子体CVD技术构筑金刚石-石墨材料取得新进展（图）
等离子体 石墨材料 电子器件
2024/5/13
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极具研究和发展价值。由于金刚石-石墨共价界面能高，目前主要通过高温高压方法来活化碳原子，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技术构筑共价金刚石-石墨材料，并探索金刚石和石墨两相界面的新奇物性受到研究人员的关注。
中国科学院地球化学研究所专利：一种金刚石对顶砧电学测量中不同氧逸度原位控制方法
中国科学院物理所获得具有类金刚石耐磨性能的非晶合金（图）
物理所 金刚石耐磨性能 非晶合金
2023/6/9
类金刚石材料因超高的硬度和自润滑能力而展现出极佳的摩擦磨损性能。然而，受湿度、温度、气氛等环境因素和尺寸的限制，类金刚石材料的应用局限于涂层和复合材料的填充剂。相比类金刚材料，金属的应用更加广泛。但金属的硬度往往较低，缺乏自润滑能力，大部分金属材料的摩擦磨损性能远远逊色于类金刚石材料。在金属材料中获得金刚石般的摩擦磨损性能将极大拓宽耐磨材料的选择范围。
中国科学院物理研究所借助高通量方法获取具有类金刚石耐磨性能的非晶合金（图）
高通量 金刚石耐磨性能 非晶合金
2023/6/28
类金刚石材料因超高的硬度和自润滑能力而展现出极佳的摩擦磨损性能。然而，受湿度、温度、气氛等环境因素和尺寸的限制，类金刚石材料的应用局限于涂层和复合材料的填充剂。相比类金刚材料，金属的应用更加广泛。但金属的硬度往往较低，缺乏自润滑能力，大部分金属材料的摩擦磨损性能远远逊色于类金刚石材料。在金属材料中获得金刚石般的摩擦磨损行性能将极大地拓宽耐磨材料的选择范围。
中国科大在高性能金刚石量子器件制备上取得重要进展（图）
金刚石量子器件 量子传感器 光学探测
2022/10/15
中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚等人在金刚石量子器件制备方向取得重要进展，发展了一种全新的基于自对准的光子学器件制备加工技术，可将氮-空位色心这一原子级量子传感器以纳米级精度加工到金刚石器件最佳工作位置，实现接近最优光学探测性能的量子传感器阵列。这项研究成果以“Self-aligned patterning technique for fabricating high-per...
单晶金刚石的半导体应用以及“弹性应变工程”（图）
单晶金刚石半导体 金刚石单量子系统 碳基半导体
2022/3/7
近期，香港城市大学陆洋教授课题组系统总结并展望了金刚石（人造钻石）的半导体应用潜力及其在微纳尺度下“弹性应变工程”所带来的新机遇。文章综述了学术界与业界基于金刚石实验建模和构建的高压开关二极管、大功率高频场效应晶体管、微/纳机电系统以及在高温下工作的器件等多方面的努力，讨论了解决金刚石器件规模化应用的一些积极进展，并强调高质量化学气相沉积（CVD）大尺寸单晶金刚石薄膜的制备需求以及电子级应用下单晶...
泵浦光激发下金刚石纳米柱内部光场的研究
金刚石纳米柱 色心 FDTD 泵浦光
2022/3/18
金刚石纳米柱是实现色心单光子源增强的有效结构，而纳米柱结构尺寸决定泵浦光对色心的激发强度。本文为提高其激发效率，采用时域有限差分法（FiniteDifferenceTimeDomain，FDTD）研究金刚石纳米柱的光学性质。通过仿真分析了纳米柱直径和高度对内部电场强度的影响。结果表明，在泵浦光波长为532nm时，纳米柱内部中轴线上场强受尺寸变化影响较大，当直径不变、改变高度时，场强最大值随高度周期...
纳米金刚石可在单分子水平检出病毒
纳米金刚石 单分子水平 检出病毒
2020/12/14
最新一期《自然》杂志报道，英国伦敦大学学院的一项新研究发现，低成本纳米金刚石的量子感应能力可提高纸质诊断测试的灵敏度，其灵敏度比广泛使用金纳米颗粒的测试高出5个数量级，有望更早检测出诸如HIV之类的病毒性疾病。纸质侧向流动测试与妊娠测试的工作方式相同，将一条纸浸入液体样本中，以颜色（或荧光信号）变化表示阳性结果及检测到病毒蛋白或DNA，被广泛用于检测从HIV到新冠病毒等各种病毒，可实现快速诊断，不...
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚等人与理论合作者北京大学刘雄军等合作，在金刚石氮-空位（NV）色心体系的量子模拟实验研究方面取得新进展。他们利用量子淬火动力学在实验上模拟了凝聚态体系中尚未观测到的三维手性拓扑绝缘体，并第一次对体内和表面的拓扑物理进行了全面的实验研究。该研究成果以Quantum simulation for Three-Dimensional Chiral...
近日，合肥工业大学电子科学与应用物理学院量子信息实验室在金刚石NV色心量子调控技术上取得多项进展，分别利用纳秒激光脉冲实现了自旋量子系统的高效初态制备（工作一），以及利用固态自旋模拟器模拟量子多体系统的动力学相变（工作二）。这两项工作分别发表于高水平物理学杂志《Photonics Research》和《Applied Physics Letters》上。
2019年6月9-11日，由西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室与单晶金刚石电子材料与器件泛太平洋产业联盟共同主办的“2019单晶金刚石及其电子器件国际研讨会（2019SCDE）”召开。西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室主任、宽禁带半导体研究中心主任王宏兴担任研讨会主席。西安交通大学电信学部主任管晓宏院士，科研院院长黄忠德，电子科学与工程学院院长徐友龙教授，以及来自不同国家和地区的1...
原位测量金刚石压砧在高压下的杯型形变
高压 频域干涉 金刚石压砧 杯型形变
2018/3/30
基于白光频域干涉的基本原理，提出了一种可实现高压下金刚石压砧杯型形变原位测量的方法。简单介绍了利用频域干涉技术测量金刚石压砧在高压下的杯型形变的基本原理，并开展了实验研究，实验最高压力达到42.1 GPa。实验结果显示，金刚石压砧的杯型形变与压力呈线性关系，最大值达到11.1 μm，从实验上证实了最近的有限元数值模拟结果。
近年来，随着一些热电输运新效应和新机制的提出和发展，许多新的高性能热电材料体系相继被发现。其中，类金刚石结构化合物由金刚石结构衍生而来，由于构成元素的原子半径和化学价态不同，材料的晶格发生扭曲，从金刚石的立方结构转变为非立方结构。类金刚石结构化合物的本征低热导率和可调控的电学性能使其有望成为优异的热电材料。自2009年，中国科学院上海硅酸盐研究所热电研究团队首次报道四元化合物Cu2CdSnSe4和...