【新唐人北京時間2020年01月29日訊】經過50多年的嘗試，科學家終於合成「超級鑽石」：有鑽石般硬度的碳基材料，而其機械和電子性能可以根據需要調整實現。

碳是已知宇宙中含量第四多的元素，也是構成生命的基礎物質。碳元素可以單獨，也可以和其他元素結合稱各種穩定的結構。根據元素間結合方式的不同，物質體現不同的特性。比如碳原子以三維sp3方式結合時，呈現堅硬的鑽石形態，以二維sp2方式結合時，呈現較軟的石墨態。

三維四面體結構的物質以其硬度、導熱性等，在材料領域有廣泛的應用。「儘管理論預計其存在性，但是除了鑽石及其一些類似物之外，幾乎沒有其他sp3方式結合的碳材料。」美國卡內基科學研究所（Carnegie Institution for Science）的斯特羅貝爾（Timothy Strobel）說。

近期發表在《科學進展》（Science Advances）期刊上研究，終於合成一種碳基的「晶籠化合物」（clathrate）。

晶籠化合物即在一種元素組成的晶體結構中，禁錮著另一種元素的原子或分子。這種物質自然界中並不少見，科學家也合成過一些。儘管理論認為碳基晶籠化合物一定存在，但是這份研究是50多年來第一次合成得到。

這個研究組合成了由碳硼元素構成的晶格陣列結構，裡面禁錮著鍶原子的材料。它有著和鑽石一樣穩固的結構，但是裡面的鍶原子具有導電特性。這意味著這種材料在合適條件下還有成為超導材料的潛力。

研究人員發現，調整禁錮在內部的原子，可以改變材料的特性。「在維持鑽石般硬度的同時，從半導體到超導體，可以通過調整實現。」斯特羅貝爾說。

（轉自大紀元/責任編輯：葉萍）