钻石|比钻石还硬的玻璃,贵吗?( 二 )


AM-III不是只有硬这一个优点 。 据了解 , AM-III的带隙(导带的最低点和价带的最高点的能量差)介于1.5-2.2 eV之间 , 与常用的非晶硅薄膜半导体的带隙相当 , 在光伏领域具有十分广阔的应用前景 。
除此之外 , AM-III与硅类似 , 是一种极为高效的半导体 , 所以它还是可以在高压和高温等极端环境下运作的光电设备 。
人外有人天外有天 , 金刚石早已跌下“神坛”
其实 , 比金刚石硬度高的物质不止AM-III , 人类在很早之前就发现了比金刚石还硬的物质 , 比如石墨烯、碳炔、纤锌矿型氮化硼等等 。

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石墨烯薄片示意图 来源|新华网
从石墨中可提取出一种叫做石墨烯的二维碳原子晶体 , 比金刚石还坚硬 , 强度比世界上最硬的钢铁还要高上100倍 。

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硫化碳炔相关示意图 来源|快资讯
碳炔是碳原子组成的单链 , 它是人类目前已经发现的纳米材料中最硬的材料 , 其硬度是钢铁的两百多倍 。 也就是说 , 它的硬度大约是金刚石的3倍 。

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纤锌矿型氮化硼 来源| 快资讯
纤锌矿型氮化硼与前两种不同 , 它是一种天然材料 , 其硬度比金刚石要高出18% 。 因为纤锌矿型氮化硼形成比较特殊 , 是在火山爆发的过程中形成的 , 所以比较稀有 , 比金刚石还要少见 。
不过纤锌矿型氮化硼的“亲戚”——氮化硼非常常见 。 氮化硼有是纤锌矿氮化硼(WBN)、菱方氮化硼(RBN)、六方氮化硼(HBN)和立方氮化硼(CBN)四种变体 , 这些变体都具有堪比金刚石的维氏硬度哦!

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聚合钻石纳米棒 来源 | 网易
除此之外 , 还有一种被称为“超钻石”的物质聚合钻石纳米棒也比金刚石硬 。 聚合钻石纳米棒是由超高硬度的石墨烯压缩而成的 , 一般情况下 , 金刚石的弹性模量在442GPa-446GPa左右 , 而“超钻石”能够达到491GPa , 其硬度可以比金刚石高0.4% 。
如果将这些物质放在一起 , 大概的硬度排名为:
金刚石≈氮化硼4变体<聚合钻石纳米棒<AM-III<纤锌矿型氮化硼<石墨烯的二维碳原子晶体<碳炔(此结果为个人分析所得) 。
【钻石|比钻石还硬的玻璃,贵吗?】平时我们看到比自己厉害的人总会感叹“人外有人 , 天外有天” 。 看完这些 , 真的不得不感叹原来“石外有石”啊!

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