国家重点实验室之一的

燕山大学亚稳材料制备技术与科学实验室

传来好消息

新型非晶材料（AM－III）

近日在该实验室成功合成。

非晶材料也叫玻璃态材料，

是一大类刚性固体，

人们生活中常见的玻璃

即是一种典型的非晶材料。

据专家介绍，

AM－III密度与金刚石相当，

维氏硬度HV高达113 GPa，

可划伤单晶金刚石。

材料“上新”

据了解，碳是构成有机生命体的基础元素，对人类的生存、日常生活和物质生产均发挥着不可或缺的独特作用。碳具有多种同素异形体，目前已知的有石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔等。这些碳同素异形体展现出了非常独特的物理化学特性，它们的出现极大地推动了科技的发展。一直以来，人们探索新型碳材料的脚步从未停止过。

在本研究中，他们采用富勒烯C60在高温高压下截获了一种混合杂化的新型非晶碳（AM-III）材料。AM-III的密度高达3.30，与金刚石相当；其维氏硬度HV高达113GPa，努氏硬度为72GPa，可刻划单晶金刚石的（001）面（HV=103GPa）；其纳米压痕硬度为103 Pa，高于文献报道的类金刚石非晶碳薄膜（ta-C）的最高硬度值；其微米尺度柱体的压缩强度高达70 GPa，与金刚石相媲美。因此，这是迄今为止发现的最硬、最强的非晶材料。此外，这种非晶碳是一类光学透明的半导体材料，带隙介于1.5-2.2eV之间，与最常用的半导体非晶硅（a-Si:H）薄膜的带隙相当，在光伏领域具有潜在的应用前景。该成果已获得中国发明专利（专利号：ZL201910085279.0）和日本专利（专利号：JP2020-009244）授权。

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