發生了什么？兩種最硬材料結合后卻引領了新型半導體的研發

材料牛注：鉆石——讓人們趨之若鶩的東西，硬度的象征，但在與鋼鐵的斗爭中卻敗下陣來，僅僅是因為它與鐵之間不可告人的秘密，而硬度僅次于金剛石的立方氮化硼就不存在這樣的煩惱，假如將這兩種物質組合在一起，會擦出怎樣的火花呢，讓我們拭目以待。

在日本，科學家已經成功地制造出了金剛石和立方氮化硼之間的原子鍵，這一壯舉可能導致一種新類型的半導體材料的出現。

鉆石是現存硬度最高的材料，但是對于切割鋼材卻無濟于事，因為其在高溫下，易與鐵發生反應。作為合成材料的立方氮化硼，是繼金剛石之后第二硬的物質，更重要的是，在高溫下不易與鐵發生化學反應。如果可以得到金剛石和立方氮化硼的復合材料，就可以開發出可以作用于硬巖石和含鐵物質上的加工工具。另外，對這兩個獨特半導體之間鍵的研究可以更好地引領新類型半導體的研發。

這些研究成果發表在《自然通訊》上，由一組來自日本東北大學，國立材料科學研究所和日本精細陶瓷中心的研究人員，共同揭示了金剛石和氮化硼連接鍵的奧秘，他們運用超高分辨率的掃描電子顯微鏡觀察兩者的晶粒形貌，隨后根據這些觀察結果進行了大量的理論分析。

當研究人員在進行原子鍵分析時，他們驚奇的發現，這兩種材料之間承擔連接作用的原子結構的圖案是有規律可尋的。經研究發現，它們是在兩種材料之間的邊界層形成的晶格缺陷，這是研究人員能夠計算分析的主要圖形。

該研究小組正在進一步積極探索金剛石和立方氮化硼之間化學鍵的性質，以便能夠控制在金剛石和氮化硼晶體層上晶格缺陷的形成過程。這將最終推動具有獨特性質的功能材料的研究和開發。

原文鏈接：Map of diamond-boron bond paves way for new materials

本文由編輯部王宇提供素材，牛蕾翻譯。