在资料科学范畴，一种全新的共价金刚石-石墨资料引起了科学界的广泛重视。这种资料不只结合了金刚石和石墨的杰出功用，如超硬、极韧和导电性，还在超硬资料和电子器件范畴展现出巨大的研讨和开展的潜在才能。近来，中国科学院金属研讨所沈阳资料科学国家研讨中心的研讨团队在离子体化学气相堆积（CVD）技能上获得打破，成功制备出这一新资料，并对其成长机理和电子性质进行了深化研讨。

　　金刚石和石墨作为碳的同素异形体，一向以其共同的物理和化学性质遭到科学界的喜爱。但是，因为金刚石-石墨共价界面能高，传统的制备办法首要依赖于高温度高压力条件。这种约束不只添加了制备难度，也约束了资料功用的优化。

　　黄楠研讨员领导的团队，在等离子体CVD技能的基础上，经过精心设计的限域陶瓷样品台，成功将等离子体电子密度提升至本来的2.7倍，为活化碳原子并促进其与金刚石以石墨方式共价衔接供给了足够的能量。透射电子显微镜调查成果为，金刚石和石墨的特定晶面以特定的对应联系完成了共价衔接，这一界面结构与传统高温度高压力办法制备的共价金刚石-石墨界面存在十分显着差异。

　　进一步的电子能量丢失谱分析标明，界面处石墨的电子密度添加，显示出sp2/sp3碳混合杂化特征，这在某种程度上预示着金刚石和石墨在共价键界面上形成了强相互作用。经过第一性原理核算，研讨团队提醒了这种强相互作用界面怎么样影响电子的搬运和散布，从而改变了界面碳的电子性质，导致石墨在Fermi能级邻近的态密度反常添加，并在金刚石的导带底引进局域能级。

　　这一研讨不只提醒了共价金刚石-石墨资料的成长机理，还展现了怎么经过准确操控制备进程来调制资料的电子性质。研讨成果以《Covalently-bonded diaphite nanoplatelet with engineered electronic properties of diamond》为题，发表于世界闻名学术期刊《先进功用资料》上，并获得了国家自然科学基金等组织的赞助。

　　业界专家这样以为，这一打破性的研讨不只为金刚石电子器件的开发供给了新的思路，也为未来资料科学的开展拓荒了新的方向。跟着研讨的深化，这种新式共价金刚石-石墨资料有望在超硬资料、电子器件、动力存储等多个范畴展现出广泛的使用远景。