俄科学家研发出细针状钻石微晶

材料牛注:你以为钻石只是女士的最爱？不，钻石还是研究人员最好的朋友。由于具有优良的物理性能，钻石被越来越广泛地应用于科学研究领域中。这不，近日俄罗斯的研究人员还培养出了细针状钻石微晶。

罗蒙诺索夫莫斯科国立大学的物理学家成功制出了正棱锥形的微米级钻石晶体。他们同时还研究了这种钻石微晶的发冷光（只发光而不产生热的光）性能和电子发射效率。

钻石在科技上的应用远比在珠宝行业的意义重大，因此钻石在工业中被越来越广泛地使用。由于钻石微晶具有高硬度，所以可以被用来作为高精度加工过程中的刀具、硬度计压头或扫描电镜的探针。

钻石在科研上的巨大价值对于苦心孤诣地研发新型钻石合成技术的研究人员来说，也算是一种动力。七年前罗蒙诺索夫莫斯科国立大学的研究人员提出了一种能够实现这种细针状钻石微晶大量生产的技术。物理学教授Alexander Obraztsov说：“我们提出了使长圆柱形微晶形成多晶体薄膜的技术。长圆柱形微晶在生活中很常见，湖水表面结的冰通常就是由这种微晶构成的，在冰融化的时候我们可以观察到。通常，在制备多晶体钻石薄膜的过程中，我们所做的一切都是为了实现圆柱形微晶间的紧密连接，以形成致密均匀的结构。”

相比于其他生产技术，比如能够将大型钻石晶体切割成所需形状的光刻和离子束技术， 研究人员提出的制备方法更加低廉、实用。研究人员表示，低质量的钻石薄膜（表层由分离的、独立的微晶组成），可以用来生产细针状钻石微晶。生产过程中，在含氧环境中加热薄膜，薄膜材料的一部分会在高温下氧化和气化。由于钻石微晶的氧化需要很高的温度，所以在生产过程中除钻石微晶以外的所有材料都会发生气化。这种相对简单的技术使得各种形状钻石微晶的大量生产成为可能。

在罗蒙诺索夫莫斯科国立大学的后续研究中，由于研究条件的大大提升，能够制备的细针状微晶的形状和尺寸都变得多样化，钻石微晶的使用范围也有所扩大。科学家们还发现钻石微晶的光学性能不仅有重要的基础科学意义，还有重要的应用意义。这种细针状钻石微晶的发冷光特性可以被用于不同类型的传感器、量子光学设备和量子计算设备中。在过去的二十年间，人们为获取和研究钻石场致发射阴极做出了许多努力，但是这项突破才真正代表了第一例场致发射阴极的实现。

原文链接：Researchers grow needle- and thread-like diamonds.

文献链接：Victor I. Kleshch et al, Single Crystal Diamond Needle as Point Electron Source.

本文由材料人编辑部杨超提供素材，孟令晓编译，点我加入材料人编辑部。

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