研究人员发现钻石在变形时像金属一样导电

来自新加坡南洋理工大学和麻省理工学院等的一组研究人员发现了一些关于钻石的有趣之处。该团队发现，当变形为纳米级应变时，金刚石可以像金属一样导电。计算机模拟使该团队能够展示早期的概念证明，即应用于金刚石针的机械应变可以可逆地改变针的几何形状及其电气特性。

在应变下，针具有类似金属的能力，可以在室温和压力下导电。研究人员认为，这一发现可能有利于未来电力电子设备在从汽车到家用电器和智能电网等各种设备中的应用。突破可能带来改进的其他应用包括发光二极管、光学器件和量子传感，以提高传感器执行其任务的能力。

金刚石是人类已知的最坚硬的材料之一，具有极端的物理特性，使其成为可用于各种应用的候选材料。任何允许电流轻松通过的材料都是电导体，通常金刚石，在大多数形式中，是电绝缘体，因为它不允许电流流动。研究人员进行了涉及量子力学、分析机械变形和机器学习的计算机模拟，使研究人员发现他们可以通过从侧面推动钻石探针使其弹性变形来缩小钻石的带隙。

模拟表明，随着施加到金刚石纳米针上的应变量增加，预测的带隙变窄。变窄是更大导电性的指标。带隙在针头在断裂前所能承受的最大应变附近完全消失。研究人员还表明，在不引起声子不稳定或从金刚石到石墨的相变的情况下，可以实现纳米级金刚石的金属化。

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