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记者12月18日从北京高压科学研讨中心得悉，该中心研讨员李阔和郑海燕团队联合清华大学等组织的科研团队，在金刚石纳米线研讨方面获得新打破，相关论文日前刊发于世界期刊《Chem》（化学）。论文通讯作者李阔介绍，该研讨经过高压退火技能，以1-萘甲酸单晶为质料完成了百微米级金刚石纳米线单晶资料的成功制备。该单晶资料展现出近零轴向压缩率和极强导热各向异性，有望用于下一代高功能纳米电子器件等范畴。
金刚石纳米线作为只要几个碳原子粗细的一维金刚石类纳米资料，既承继了金刚石的“硬核实力”——高强度、优异导热性、绝缘性，又自带聚合物的“柔性特质”，在纳米机械体系及超高灵敏度传感器制备、微电子散热等范畴具有巨大使用价值。特别是其一起的各向异性导热才能，有望助力处理电子设备中的“定向散热”难题，打破传统散热资料的功能瓶颈。
北京高压科学研讨中心博士研讨生、论文一起榜首作者曾庆超介绍，2015年，美国科学家初次在苯的高压聚合产品中观察到了金刚石纳米线年，该范畴的研讨一直未能打破制备高质量、大规范资料的中心瓶颈，得到的资料都会存在结晶度差、晶粒规范小等问题。这不只导致其没有办法进行功能测验，更约束了其在高端科技范畴的使用。
据了解，该中心科研团队致力于研讨高压条件下不饱和分子的化学反响，包含高压条件下组成金刚石纳米线的研讨。近年来，团队组成了多种具有原子规范有序结构的超细金刚石纳米线、石墨烷—烯纳米带资料。此次研讨中，团队立异性地选用“单晶到单晶”的拓扑化学聚合战略，经过精准调控反响条件，成功组成出百微米等级的高质量单晶金刚石纳米线。
李阔说，团队使用1-萘甲酸分子特有的羧基—羧基氢键效果和21.6°的最优滑移角，有用完成了分子的高效预堆叠，结合20吉帕高压与573开尔文（K）退火的协同效果，按捺了内部缺点的发生，保证了聚合过程中晶体结构的完整性。研讨结果为，组成的金刚石纳米线单晶具有类六方金刚石的结构，规范达140×100×20微米，这是现在报导的最大规范金刚石纳米线单晶，为微观功能测验供给了要害根底。
值得注重的是，该研讨建立了一套“分子预规划—高压拓扑聚合—退火缺点消除”的可控组成新方法。研讨团队经过固体核磁共振等丈量，提醒了碳原子的反响选择性，阐明晰狄尔斯—阿尔德接连反响主导的聚合机理，为规划组成具有特定结构的低维碳资料供给了理论指导。
此外，该作业完成了金刚石纳米线单晶在常压下的安稳保存，推进金刚石纳米线单晶向实践使用迈出要害的榜首步。跟着组成技能的逐渐优化，金刚石纳米线有望大范围的使用于通讯、量子核算、新能源轿车等范畴的热办理体系构建。
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