科學家發現新的固態碳結構 比鑽石還硬

【記者陳俊村／報導】美國科學家發現一種新的固態碳結構，比鑽石還硬，而且會閃閃發光，他們還研究出如何在常溫下利用這種物質製造與鑽石相關的結構。因其屬性特殊，這種物質將來有可能應用在電子顯示器等嶄新領域。

這種被稱為Q-carbon的碳結構由北卡羅來納州立大學（North Carolina State University）的研究人員所研製出。它是固態碳的第3種相（phase，形態之意），另外兩種分別是鑽石和石墨烯，雖然同為固態碳，但它們的屬性不同。

為了製造Q-carbon，研究人員將非結晶碳以雷射光加熱大約200毫微秒（nanosecond，指十億分之一秒），使其升溫至攝氏3,726度（華氏6,740度），經急速冷卻後，這些非結晶碳便會結晶成Q-carbon。

該校研究人員納拉揚（Jay Narayan）說：「我們現在創造出碳的第3種固態相，在自然界唯一找得到它的地方可能是某些行星的核心。」

研究人員還研發出如何在常溫、常壓下利用這Q-carbon製造鑽石相關結構，例如：微小的鑽石針或大面積的鑽石薄膜等。這些單晶體鑽石結構比多晶體材料還強韌，可應用於新的領域，而且其製造成本不高。

納拉揚表示，Q-carbon具有一些罕見的屬性，例如：強磁性，這是其他固態碳所沒有的。此外，它比鑽石還硬，當曝露在很低的能量中就會發光，而其強度和釋放電子的傾向，也使它在嶄新電子顯示器技術的應用上非常具有前景。