納米金剛石新結構有望提前實現量子計算進程
美國研究人員成功開發了納米金剛石的新結構,計劃與政府和企業合作共同探索新型納米金剛石的自組裝系統,為量子計算機生產這一極具創新性且成本不高的新型元件。 這種新結構包含一個氮原子和一個原子空位。它可以應用于室溫條件下的量子計算、單光子傳感器和無毒熒光生物標記。 金剛石由無數金剛石晶體組成,通常情況下每個晶體含五個碳原子。北卡羅來納州立大學的科學家通過最新科技使晶體只含兩個碳原子,剩下的三個位置分別是原子空位、一個碳-13原子(碳元素的一種穩定同位素)和一個氮原子。 這一全新結構被稱為NV center,每一個NV-doped納米金剛石僅包含一個有NV center的晶體,其余晶體均為普通的碳元素金剛石晶體。如此一來,可以通過電流或激光控制使NV center在兩種過渡狀態間切換,新型的納米金剛石就可作為量子計算機的基本量子位。因為量子計算要求每一個量子位具有除了普通二進制0和1以外更多的狀態。 研究人員下一步將與政府和......閱讀全文
石墨炔碳原子雜化類型
碳家族發展歷程 碳具有sp3、sp2和sp種雜化態，通過不同雜化態可以形成多種碳的同素異形體，如通過sp3雜化可以形成金剛石，通過sp3與sp2雜化則可以形成碳納米管、富勒烯和石墨烯等，如下圖所示。a金剛石 b石墨 c藍絲黛爾石 d、e、f足球烯g無定形碳 h碳納米管 1996年化學諾貝爾獎被授
納米金剛石新結構有望提前實現量子計算進程
美國研究人員成功開發了納米金剛石的新結構,計劃與政府和企業合作共同探索新型納米金剛石的自組裝系統,為量子計算機生產這一極具創新性且成本不高的新型元件。 這種新結構包含一個氮原子和一個原子空位。它可以應用于室溫條件下的量子計算、單光子傳感器和無毒熒光生物標記。 金剛石由無數金剛石晶體組成,通常
行星系“碎片圓盤”存在碳原子氣體
日本理化學研究所、茨城大學等組成的研究小組利用位于智利的阿塔卡瑪亞毫米波望遠鏡（ASTE），觀測距地球200光年和63光年的兩個行星系碎片圓盤，發現了碳原子氣體存在的證據，初步支持了碎片圓盤中的氣體來源于“供給說”理論。 星際漂浮的以氫分子為主要成分的氣體和塵埃形成了分子云，分子云因自身重力收
6鍵碳原子首獲影像證實
傳統教科書中，一個碳原子最多只能與4個原子通過電子對結合。但德國柏林自由大學化學家莫瑞茲·馬力絲維斯基首次合成并證實，在一種椎體形碳分子內存在一個能與6個原子結合的碳原子。 發表在德國《應用化學》雜志上的這一最新研究將改寫教科書。 據《新科學家》雜志網站1月11日報道，新結構是以化合物六甲基
德國成功研發氮原子大小的量子傳感器
量子技術為電子元件小型化開辟了新的途徑。近日，德國弗勞恩霍夫應用固體物理研究所（IAF）和馬普固體研究所發布消息稱，其科研人員共同研發出一種量子傳感器，未來可用于測量微磁場，如硬盤磁場和人腦電波。圖片來源于網絡 集成電路越來越復雜，目前一臺奔騰處理器可容納約3000萬個晶體管，因而硬盤的磁
金剛石量子內存能改變單光子顏色
加拿大國家研究理事會和滑鐵盧大學量子計算研究所使用金剛石中的一個量子內存，首次實現了超快單光子顏色和帶寬的轉換。 改變一個光子的顏色或頻率，是優化量子網絡中連結部件的必要條件。例如，在光量子通信中，可通過光纖的最佳傳輸是近紅外線，但許多測量傳感器在頻率更高的可見光條件下會工作得更好。在光纖和
金剛石的結構性質
金剛石結構分為等軸晶系四面六面體立方體與六方晶系。在金剛石晶體中，碳原子按四面體成鍵方式互相連接，組成無限的三維骨架，是典型的原子晶體。每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵，構成正四面體。由于金剛石中的C-C鍵很強，所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成，沒有自由電子，所以金剛石不僅
金剛石膜應用
金剛石膜具有高硬度、低摩擦系數、高彈性模量、高熱導、高絕緣、高穩定性、寬能隙和載流子高遷移率等優異性質和這些優異特性的組合，是一種在傳統工業、軍事、航天航空和高科技領域具有廣泛應用前景的新材料，被稱為是繼石器時代、青銅器時代、鋼鐵時代、硅時代以來的第五代新材料，亦被稱為是繼塑料發明以來在材料科學領域
“種”金剛石記
■本報記者 張楠中國科學院大學2021年本科錄取通知書曾被稱為“最硬”通知書，皆因其中嵌著一塊刻有校訓“博學篤志、格物明德”的金剛石。這批刻有校訓的金剛石，由中國科學院寧波材料技術與工程研究所（以下簡稱寧波材料所）制作完成。經過多年努力，該所成功打通了從理論探索到裝備與工藝國產化，再到高品質大尺寸單
關于碳素材料的同素異形體的簡介
1、金剛石 ：是所知自然界中最硬的物質，其晶體構造基本上為面心立方格子，每個碳原子都被周圍四個碳原子所圍繞，以共價鍵相連，強度高，莫氏硬度為10，所以通常用作切削、磨削和切割材料。當金剛石中含有微量雜質時，有半導體的性能，可以做高溫整流器或固體微波器件等。 天然金剛石又是貴重寶石(金剛鉆)。金
金剛石有顆“玻璃心”
素有“硬度之王”之稱的金剛石也有“脆弱”的一面：作為一種晶態材料，規整排列的原子結構導致其性質具有很強的方向性。換言之：有些方向硬度特別大，而有些方向則相對較弱。北京高壓科學研究中心曾徵丹研究員的團隊最近合成出了一種原子無序排列的新型碳材料——玻璃態金剛石則很好地彌補了傳統金剛石的這一缺點。該材
美國羅切斯特大學發現納米金剛石在光致發光領域的應用
近日，美國羅切斯特大學的研究人員首次在自由空間內的懸浮納米金剛石上測量到光致發光所發射出的光束;該實驗利用激光將納米金剛石固置在空中，然后用另外一束激光照射金剛石，使之以定頻形式發光。研究成果發表在Optics Letters上。 光學教授Nick Vamivakas領導了此次實驗
科研人員研發用于量子技術的金剛石激光器
根據俄羅斯國家科學院西伯利亞分院網站報道，西伯利亞分院大電流電子研究所科研人員與托木斯克國立大學合作，研發出一種基于NV中心和光泵浦的金剛石激光器。相關研究結果發表在《Nature Communications》雜志上。制造該設備需要一種人造金剛石，經過輻射熱處理，在其晶體結構中形成許多抗激光輻射的
金剛石的光學性質
(1) 亮度（Brilliance）金剛石因為具有極高的反射率，其反射臨界角較小，全反射的范圍寬，光容易發生全反射，反射光量大，從而產生很高的亮度。(2) 閃爍（Scintillation）金剛石的閃爍就是閃光，即當金剛石或者光源、 觀察者相對移動時其表面對于白光的反射和閃光。無色透明、結晶良好的八
科學家首次合成高度有序晶態金剛石結構納米線
北京高壓科學研究中心毛河光院士與鄭海燕、李闊課題組，在極端高溫高壓條件下首次合成具有專一tube(3,0)結構的碳-氮有序間隔排列超細金剛石納米線，并發現芳香體系在高壓下的[1,3,5]協同加成機理，由此提出極端條件下合成有序產物的控制策略，相關成果于4月19日發表在美國《國家科學院院刊》(PNAS
關于原子晶體的理化性質介紹
原子晶體，在這類晶體中，不存在獨立的小分子，而只能把整個晶體看成一個大分子。由于原子之間相互結合的共價鍵非常強，要打斷這些鍵而使晶體熔化必須消耗大量能量，所以原子晶體一般具有較高的熔點，沸點和硬度，在通常情況下不導電，也是熱的不良導體。熔化時也不導電，但半導體硅等可有條件的導電。 由中性原子構
原子晶體的理化性質
原子晶體，在這類晶體中，不存在獨立的小分子，而只能把整個晶體看成一個大分子。由于原子之間相互結合的共價鍵非常強，要打斷這些鍵而使晶體熔化必須消耗大量能量，所以原子晶體一般具有較高的熔點，沸點和硬度，在通常情況下不導電，也是熱的不良導體。熔化時也不導電，但半導體硅等可有條件的導電。??由中性原子構成的
美研究表明金剛石核超級化能增強NMR部分應用
核磁共振(NMR)和核磁共振成像(MRI)技術，諸如量子信息處理和核自旋電子技術，均基于一種電子和原子核自旋的內在量子性質。電子和原子核像條形磁鐵一樣能夠以定向狀態上下自旋。NMR/MRI信號則依靠被極化的核自旋在某一方向上進行指向。極化作用越大，信號則越強烈。 美國能源局的Berkele
離子體化學氣相沉積技術構筑金剛石石墨材料研究方面獲進展
共價金剛石-石墨材料集合了金剛石和石墨的性質優勢，能夠實現超硬、極韌、導電等優越性能組合，在超硬和電子器件領域具有研究和發展價值。目前，由于金剛石-石墨共價界面能高，主要通過高溫高壓方法活化碳原子以實現該材料的構筑。等離子體化學氣相沉積（CVD）是金剛石面向功能應用的主要發展方向。借助CVD技術構筑
金剛石的化學性質
金剛石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。金剛石是無色正八面體晶體，其成分為純碳，由碳原子以四價鍵鏈接，為已知自然存在最硬物質。由于金剛石中的C-C鍵很強，所有的價電子都參與了共價鍵的形成，沒有自由電子，所以金剛石硬度非常大，熔點在華氏6900度，金剛石在純氧中燃點為720
金剛石沖擊試驗機
金剛石沖擊試驗機主要適用范圍及功能：????由我公司開發研制的是專門用于測試各種合金及超硬材料沖擊強度的專用設備，具有界面操作簡單，沖擊試驗時間短，設備性能可靠性高的特點，電氣控制部分采用臺達公司生產的大屏幕觸摸屏，人機對話界面采用中英文對照的方式。電氣驅動核心部分采用臺達公司生產的FP0系列可編程
金剛石的計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值（XlogP）：-1.12、 氫鍵供體數量：03、 氫鍵受體數量：24、 可旋轉化學鍵數量：05、 互變異構體數量：6、 拓撲分子極性表面積（TPSA）：34.17、 重原子數量：28、 表面電荷：09、 復雜度：010、?同位素原子數量：011、 確定原子立構中心數量：01
金剛石的物理性質
硬度摩氏硬度10，新摩氏硬度15，顯微硬度10000kg/mm2，顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。依照摩氏硬度標準（Mohs hardness scale）共分10級，鉆石（金剛石）為
有機化合物中碳原子的成鍵特點
碳原子最外層有4個電子，不易失去或獲得電子而形成陽離子或陰離子。碳原子通過共價鍵與氫、氧、氮、硫、磷等多種非金屬形成共價化合物。由于碳原子成鍵的特點，每個碳原子不僅能與氫原子或其他原子形成4個共價鍵，而且碳原子之間也能以共價鍵相結合。碳原子間不僅可以形成穩定的單鍵，還可以形成穩定的雙鍵或三鍵。多個碳
研究發現一種使碳原子結合的簡單廉價方法
許多藥物中的活性成分被稱為小分子：比水大，比抗體小得多，主要由碳組成。然而，如果這些分子需要季碳（指與四個碳原子直接相連的碳原子），那就很難制造了。但現在，美國斯克里普斯研究所的科學家發現了一種潛在的低成本的方法來制作這些復雜的結構。4月5日，《科學》雜志發表了相關研究成果，斯克里普斯研究所的科學家
手性碳原子的化合物的構型判定D、L構型
D、L構型甘油醛的D、L構型1951年，費歇爾采用(+)-甘油醛為標準物，并人為地規定在費歇爾投影式中第二號碳原子C2上的羥基，位于右側的為D構型，位于左側的為L構型。所以，D/L構型又稱為相對構型。右圖為用費歇爾投影式表示的甘油醛的D/L構型，并標出了碳的序號。參照甘油醛的構型的化合物其他對映異構
手性碳原子的化合物的構型判定R、S構型
R、S構型在楔形透視式觀察法中，將排序最后的原子或基團放在離觀察者最遠的位置，剩余三個原子或基團排序確定手性碳構型：按順時針方向排列為R-構型；按逆時針方向排列為S-構型。類似地，知道一個化合物分子的費歇爾投影式，可以利用它來確定手性碳化合物的R、S構型。下面分兩種情況來討論。(1)若優序性最小的基
研究發現納米金剛石可殺菌
德國不來梅大學10日報告說，該校研究人員參與的一個國際研究團隊發現，納米金剛石可像金屬銀、銅一樣有效殺除細菌。 納米金剛石直徑約5納米（1納米等于10億分之1米），約為細菌的二百分之一，可通過含碳化合物在高壓容器中爆炸產生。這種灰褐色金剛石粉末在接受不同的熱處理后，表面會形成不同的化學基團。
金剛石表面重構研究獲進展
近日，吉林大學超硬材料國家重點實驗室在“表面重構的模擬新方法與金剛石表面的自組裝碳納米管陣列”研究方面取得重要進展，該研究成果發表在2014年4月16日出版的《自然—通訊》期刊上。研究工作得到了國家自然科學基金委杰出青年基金、面上和重點基金，科技部973計劃，教育部長江學者研
金剛石散熱薄膜，“硬撐”不“屈曲”
憑借超高熱導率，金剛石成為突破高頻大功率芯片散熱瓶頸的關鍵材料——將芯片直接鍵合到金剛石襯底上，能顯著降低近結熱阻與結溫，被視為未來高性能芯片及3D封裝熱管理的理想方案，其應用價值日益受到行業關注。解決襯底翹曲問題，成為金剛石薄膜應用于芯片鍵合的關鍵一步。針對這一核心瓶頸，中國科學院寧波材料技術與工