俄罗斯研究团队在超硬材料领域取得新进展

　　来自莫斯科物理与技术学院（MIPT）、斯科尔科沃科学技术学院（Skoltech）、国立科技大学（MISIS）、联邦国家预防科学技术研究所和新型科学家俄罗斯科学院生物化学物理研究所（IBCP）的物理学家Leonid Chernozatonskii教授领导的研究团队基于富勒烯和单晶金刚石结构模拟新材料，显示这类材料能够取得超高硬度。该发现预计可获得超硬材料的潜伏条件，研究结果发表在碳杂志上。 富勒烯是一种情势的碳分子，其中碳原子构成球体，通常是在其晶格节点处具有富勒烯分子的份子晶体。富勒烯分子具有优良的机械刚性，当其在压力下时由于 D聚合变得比金刚石硬。Chernozatonskii教授提出了简化模型-将富勒烯晶体结构放置在单晶钻石内。研究人员对复合材料进行建模，先在1nm厚的金刚石壳内含有2.5nm富勒石晶粒的小模型；随后将富勒烯的尺寸增加到15.8nm，而金刚石壳的厚度不变。在X射线衍射光谱下的变化表明，富勒体尺寸的增加使得光谱更接近实验数据，获得了具有流体静压紧缩富勒烯的无定形碳介质，而模型处理内部含有富勒烯的金刚石。新模型与实验数据非常趋于一致。 研究人员认为，富勒烯本身不是很硬，其体积模量比金刚石的体积模量小1.5倍。但是当它被压缩时，材料的弹性、机械性能和体积模量急剧增加。为了保持这类增强的体积模量，富勒烯应当一直保持在这样的紧缩状态。该研究结果，有助于科学家进行目标实验取得超硬材料。