五重孪晶金刚石

一种新的五重孪晶结构，核心含sp2键合

发现金刚石五重孪晶具有扩展核心结构，其中包含sp3和sp2共杂化键合，平面六元碳环作为基本结构单元。

Yang, Yuying · 冯柳 · 张强 · Fan, Huiqing · 温广武 · Qin, Li

Small 2023

具体参数

五重孪晶结构类型

{'zh': '2', 'en': '2'}

共杂化键合方式

{'zh': 'sp3 and sp2', 'en': 'sp3 and sp2'}

技术优势

直接看清孪晶核心

球差校正高分辨电镜结合图像模拟，给出了五重孪晶两种核心结构的原子级证据，不只是模型推测。

发现扩展核心结构

除同心五重孪晶外，识别出一种新的扩展核心，其键合共杂化以平面六元碳环为基本单元，为晶界模型补上缺失的一环。

给出通用晶界模型

所提出的sp2成键平面六元碳环单元适用于一般金刚石晶界，为理解晶界相关性能提供结构基础。

应用场景

• 金刚石复合材料：孪晶界密度与键合构型直接影响金刚石复合材料的界面结合与力学行为。
• 透射电镜表征：提供五重孪晶核心的标准HREM图像与模拟对照，用于结构解析。
• 纳米碳材料：sp2/sp3共杂化平面碳环是纳米碳结构中的一种新型界面构型。
• 微纳加工：孪晶核心的原子排列可指导金刚石微纳加工中的晶界控制。