厚块的工业金刚石可通过化学反应制成，但之前还无法在薄膜上将碳的石墨结构转变为金刚石结构。现在美国密歇根州立大学的科学家通过一束聚焦激光可以实现这样的转变。

 

激光束可以在石墨薄膜上“写”纳米尺度的电子电路，在一些区域充分利用了金刚石的硬度和绝缘特性，而在其他区域利用了石墨的半导体性质。科学家利用近红外的45飞秒激光脉冲对石墨靶进行辐射照射，同时进行的电子束脉冲辐照让他们能够用电子衍射技术探测碳原子的位置。二维石墨层间键长通常是0.34纳米，但却发现顶上数层的原子有较大的衍射，暂时形成与近邻层间隔0.19纳米的一层。将该观测与其他衍射分析和计算机模拟结合起来，结论是在紧接着激光脉冲的14皮秒内，许多原子形成的层间化学键在某些方面与金刚石的化学键相似。30皮秒以后，这些键消失了。

 

科学家希望最终能够将这种非稳定的瞬态推进到完全的金刚石结构，而不是让它又回到石墨结构。这项研究将引领新的纳米技术——可用激光在碳薄膜的表面上构造金刚石和石墨结构。

 

原文链接：http://focus.aps.org/story/v22/st5（陈鲁倬/编译）

 

《科学新闻》 (2008年 9月 第2期 封面集锦)