造福未来的10项发明

人造钻石新型的钻石可能被制成微小的发光二极管(LED)在纯平显示器和高清晰电视上首先使用。接着就是用作珠宝这种人造钻石即便是专家也难说出其中的差别。太空电梯1999年,美国航天局拨款50万美元给前洛斯阿拉莫斯国家实验所物理学家布拉德利·爱德华兹,要他制造一个以新型碳纳     

金刚石的光芒不止体现在钻石上

<正>但其能否扩展用于电子器件行业，一切得看晶体生长的下一步进展。能用上一辈子的牙科植体，能够经受严酷辐射环境的机器人和粒子探测器，原子尺度的量子器件，能将电力传输中的能量损耗削减75%的高电压转换器，以上这些是人造金刚石的若干前沿应用，更不用提人造金刚石已经与天然钻石几乎难辨真假，远远不像后者那么昂贵。从20世纪50年代起，金刚石切割和研磨工具已经司空见惯。目前，金刚石薄膜作为牙齿、骨骼和其他外科植入物的覆层，正接近商用。     

钻石上帝的厚礼

钻石来自天外？你也许听说过硬币来白天堂，但你听说过钻石来白天外吗”严格地讲，钻石的矿物名叫金刚石，是一种结晶碳，金刚石只有在经过切削打磨之后才可以称作钻石＿钻石以其罕有珍贵、质地最硬、永不磨损、光芒璀璨的特点得到人类的厚爱目前有科学家认为，组成钻石的碳来自外太空。他们说，大约50亿年前，超新星（爆炸、濒死的恒星）向太阳系释放碳，陨星则把碳带往地球，当时地球的高热和高压将碳变成了钻石。科学家早就认为黑金刚石（也叫黑钻石）就是这样形成的，现在他们把这一理论用干一切钻石的形成过程。科学家们曾经推测，钻石…     

国外人造金刚石研究近况

1954年美国通用电气公司宣布人造金刚石研制成功,1956年投入生产。此后,人造金刚右成为一个重要的产业,其单晶、多晶、复合材料产品广泛地应用于各个领域,用量远远超过天然金刚石,并且还在不断增加。与此同时,人造金刚石的研究工作也在继续地进行和深化。本文就近年来人造金刚石研究工作中的一些新情况作一简要介绍。一、戴比尔斯金刚石研究室单晶生长一鸣惊人1970年美国通用电气公司宣布用晶种法(温梯法)生长出了宝石级人造金刚石,其重量达1克拉,最大尺寸5～6毫米。此后,没见有突破的报导。据说是     

价值连城的钻石

美国著名作家西德尼·谢尔顿曾写过一本畅销小说。该书中译本的书名为《滴血的钻石》。8年前,当我读到这本小说时,不仅被情节曲折、笔法高超和语言明快所吸引,同时萌发了“彻底学习”一下钻石知识的念头。下面就是我学习过程中的散记。 钻石的发现 钻石是经过琢磨的金刚石,确切地说应该叫宝石金钢石。     

人造金刚石晶体生长机理和提高质量座谈会

在毛主席革命路线指引下,在批林整风运动推动下,人造金刚石晶体生长机理和提高质量座谈会由一机部主持于1973年6月19—27日在郑州召开。参加会议的有工厂、科研单位和高等院校等几十个单位的代表共98人。会议学习了马、恩、列、斯和毛主席有关科学技术工作的部分论述,畅谈了我国人造金刚石发展的大好形势,总结交流了近几年人造金刚石生产、科研和探讨人造金刚石晶体生长机理的经验,明确了研究方向,组织协调了近期科研任务。     

光芒四射的钻石

钻石的英文名称由希腊文adamant演化而来,意指磁石及坚硬之材。公元16世纪中叶演变成英文diamond,并沿用至今。钻石是指经过琢磨的金刚石,或说金刚石是钻石的原石,有时对二者并没有严格的区分。公元前3000年,印度人就发现了金刚石。古佛经中所说的“金刚不坏”及民间所称的“夜明珠”,其实描述的都是钻石,因为钻石具有硬度最大、光泽强、色散强等特点,并有磷光效应等特殊性质。     

最北端的召唤

正北极,一直被我们视为心目中的圣地。我们总有着太多梦想,每一个小梦想的实现,都能够带给我们刻骨铭心的感受与难以忘怀的惊喜,同时,这份波澜还会一直延续到我们接下来的生活中,难以磨灭。让我们追随着探险者的步伐,一同前往北极,在那里感受无法言表的辽阔与伟大,感受钻石般晶莹璀璨的雪花,感受地球最北端     

气体制造的人造钻石更坚硬

美国研究人员最近称,由气体制造的人造钻石出人意料地硬,甚至比天然钻石还硬。研究人员表示,这种超硬钻石应在工业生产过程中有用。研究人员说,这些钻石不仅特别硬,甚至把测量设备都弄破了,而且约在一天内就可以造出宝石级的晶体。该方法是使用带电粒子或者等离子体冲击密闭容器内的氢和甲烷。这种晶体可通过高压高温的过程使其变得更坚硬。在10分钟过程里,钻石晶体被加热至摄氏2000度,且让其承受海平面大气层5万-7万倍的压力。研究人员发现,得到的钻石比天然钻石至少硬50%。研究人员说,这为制造钻石晶体开拓了一条新路,如新一代以钻石为基…     

量子物理学:有缺陷的完美

<正>超纯人造钻石为从量子计算到癌症诊断等领域提供了发展机遇——在俄罗斯钻石中,规则的碳原子晶格偶尔会被氮原子打断,同时一个相邻的碳原子也会不翼而飞,包括在每一个这样的空位中,都可能有一个额外的电子陷落其中。在某些特定情况下,空位中的电子或可被证明是量子计算,或是存储信息的完美媒介。不像其他候选材料,这些钻石缺陷在室温下即可发挥作用。"魔力俄罗斯钻石",正如有些研究人员所称呼的那样,仅有2平方毫米,晶莹剔透,且拥有一种能令所有珠宝商都乐意将其放置于昂贵的戒指中的优秀品质。2005年,德国斯图加特大学的物理学家     

大密度金钢石

设在美国纽约州斯克内克塔迪市的通用电气研究与发展中心(GE)的化学家用含有过量的中子的碳制成了人造金刚石。GE的化学工程师W·F·班霍尔泽说:“天然金刚石一般含碳13同位素不足1％,而这种新金刚石却含有碳13同位素达99％。完成这项分析的同行,福特汽车公司H·霍格韦说:“用高分辨率的X射线衍射仪测量了天然金刚石和五个GE的人造金刚石,这种较重的人造金刚石碳原子排列比碳12同位素金刚石更紧密”。GE的科学家们也描述了人造金刚石的晶体质量,它的质量几乎与硅半导体相匹敌,包括目前已知的一些极少有缺陷的晶体。GE的研究人员首次制成的极小金刚石束它含有要求数量的较重碳原子。为了做到这一点,他们使     

宝石奇葩

自然环境下形成的矿石，只有具备了美丽、稀少和耐久三大条件，才能谓之宝石。这其中，钻石、玉、祖母绿、红宝石和蓝宝石当属宝石中的精品。钻石钻石（指宝石级的金刚石）被誉为宝石之王。钻石是由有规律重复排列的碳原子组成，碳原子之间的结合及排列情况是导致其各种性质的根本原因。钻石产生于地球的深部。地幔中的碳在约900－1300℃的高温和强大的压力下形成了钻石。今天人们发现的钻石一般形成在约10亿－30亿年前，并因火山喷发而被带至地表。印度人最先在河流中的砂、砾石中发现了钻石。古印度生长着一种奇特的树，这种树每颗树籽的…     

大尺寸单晶金刚石同质连接技术

介绍了制备人造单晶金刚石的技术途径及发展现状,重点讨论并对比了几种化学气相沉积法(CVD)金刚石制备技术的优缺点,详细阐述了基于微波等离子体CVD (MPCVD)法的同质连接技术——一种突破晶体尺寸限制,实现大尺寸单晶金刚石的有效途径。通过该技术实现了英寸级单晶金刚石晶片的制备,并针对横向生长、界面质量及演化、三维结构连接控制等核心科学技术问题进行了分析和讨论,展望了其在尖端应用领域的发展前景。     

自然界钻石形成新说

科学家在研究了四颗陨石后认为:自然界无数颗熠熠发光的钻石,可能生成于45亿年前,由一个行将消亡的“恒星”引起的。芝加哥大学的R·刘易斯认为钻石可列入宇宙里最古老的物质。对钻石的研究可窥测恒星的化学性能;如果科学家能探测到钻石的形成过程,这将有利于改善人造钻石的生产工艺。     

第二种人造超硬材料——立方氮化硼

一、立方氮化硼(CBN)发展简史人类接触天然金刚石已经有相当长的历史了。其规则的晶形、光彩夺目的色泽使它成为宝石之冠。当人们充分意识到它的超硬特性的价值之后,天然金刚石便作为工具获得应用。鉴于天然金刚石产量的稀少,长期以来,促使人们进行各种人工合成的试验。随着超高压技术的进步,这一努力终于在1953年依靠高温高压手段首先获得成功。用普通的石墨合成出具有天然金刚石超硬特性的人造金刚石,使人们在超高压与新材料之间关系上有了进一步的认识,鼓舞了人们去从事第二种、第三种新型超硬材料的探索。     

人造金刚石晶体的生长机制

一、引言金刚石晶体具有某些优异的性能,是近代科学技术上引人注目的一种重要原材料,是固体物理学超高压高温下物质相变与新材料合成等研究工作中值得重视的一个对象。自然界中常见到的碳可分为金刚石晶型碳(如立方金刚石和六方金刚石)和非金刚石晶型碳(如无定形碳和石墨)等两类。人造金刚石就是通过改变压力、温度等条件,使非金刚石晶型     

价值连城的钻石(二)

宝石金刚石的名次 据不完全的统计,全世界已发现的,重量超过100克拉的宝石金刚石总数为1900余颗,其中巨型(大于1000克拉)的仅有两颗,超大型(500～1000克拉)的20颗,大型(200～500克拉)的228颗,中型(100～200克拉)的1600余颗。 由于这些大型金刚石身价极其珍贵,每一颗宝石被发现后,都起有象征性的名字。现将名次位于前7名的宝石金刚石(原石)和钻石(琢磨加工后的金刚石)归纳如下表。     

核废料+钻石=电池

<正>近日,英国科学家利用核废料以及钻石,制造了一种放射性电池,其使用时间可长达5000年,是一种非常理想的供电装置,能够可靠稳定地应用于心脏起搏器、无人机、人造卫星和太空飞船等。研究人员指出,这种钻石电池没有可移动部件,不会释放物质,并且不需要维护,可直接产生电能。只要简单地将放射性物质封装在人造钻石中,就能产生电     

钻石传奇

提起钻石，人们首先想到的就是财富、地位和荣耀。、确实，经过琢磨的钻石光彩夺目、灿烂无比，它随着拥有者的活动而光芒四射，历来被誉为“宝石之王”，而大颗粒的钻石更是稀世珍宝。钻石的化学成分是碳(C)，天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才变得灿然一新、美轮美奂的。     

NIF：核聚变产能首次超过消耗

据英国广播公司（BBC）报道，自1997年被称为“人造太阳”的美国国家点火装置（NIF）启动以来，首次实现“产能超出消耗”的核聚变反应，即核聚变产生的能量超过引发核聚变所需的燃料，这让科学家距离实现自持裂变的梦想更近一步。自持裂变可以产生无限多的能量，