更轻更坚固的“五角金刚石”理论上存在

  日本筑波大学的一个研究小组最近从理论上预测了存在“五角金刚石”的可能性,其结构为5个碳原子组合成环状结三维碳晶体。基于量子力学的物理性能模拟显示,这种物质比金刚石更轻、更坚固。


  研究小组从几何学角度预测,通过共享由碳原子构成的五角形(五员环)的边,能构筑对称性非常高的三维碳共价键网络,并将其命名为“五角金刚石”。研究发现,“五角金刚石”是一种极为坚固的碳晶体,杨氏模量和剪切模量远远高于金刚石,是极为坚固的碳同素异形体。另外还确认,“五角金刚石”具有负泊松比,针对外力可能会表现出与普通物质相反的结构响应特性。


  这些结果表明,“五角金刚石”有望在高硬度结构材料和压电材料等非常广泛的领域作为功能性材料应用物质。


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