传统的陶瓷或金属不能同时实现超高强度和高电导率。元素碳可以形成各种具有完全不同物理特性的同素异形体，为广泛调节力学和电气特性提供了多功能性。在这里，通过在狭窄的温度-压力范围内精确控制非晶碳转化为金刚石的程度，作者合成了一种原位复合材料，该复合材料由均匀分散在无序多层石墨烯中的超细纳米金刚石组成，具有非共格界面，其努氏硬度高达约53 GPa，抗压强度高达约54 GPa，室温下电导率670–1,240 S m–1。通过原子解析界面结构和分子动力学模拟，作者发现非晶碳通过碳原子的局部重排和扩散驱动生长的成核过程转变为金刚石，这与石墨转变为金刚石不同。类金刚石和类石墨成分之间的复杂键合大大提高了复合材料的力学特性。这种超硬、超强的导电元素碳复合材料具有优于已知导电陶瓷和C/C复合材料的综合特性。界面处的中间杂化态也为碳的无定形到结晶相变提供了见解。
图1 纳米金刚石（ND）/无序多层石墨烯（DMG）复合材料的X射线衍射图和拉曼光谱以及玻璃碳的P–T相图
图2 ND和DMG之间的非共格界面结构
图3 与导电陶瓷和其他碳材料相比，ND/DMG复合材料的硬度和电导率
图4 ND/DMG复合材料与其他类型材料的抗压强度比较
图5 ND/DMG复合材料和纯DMG纳米柱单轴压缩的原子模拟
来源：Li, Z., Wang, Y., Ma, M. et al. in situ of in . Nat. Mater. 22, 42–49 (2023).
二、大学城附近会建有广场，基本的娱乐场所都会有。
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