【摘 要】
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高压科学与超硬材料总是密不可分的,金刚石以其极高的硬度、高透光性,以及在高温高压等极端条件下的稳定性成为高压装置——金刚石对顶砧压腔(DAC)的重要组成材料。为了满足高压科学研究对大颗粒高质量单晶金刚石的需求,美国卡内基研究院地球物理实验室自21世纪初开始了对采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)合成单晶金刚石的研究,十几年来在生长速度,光学质量和机械性能上取得了一系列处于国际前沿的重大突破
【机 构】
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美国卡内基研究院地球物理实验室 高压先进科学研究中心 上海
【出 处】
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第八届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会
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高压科学与超硬材料总是密不可分的,金刚石以其极高的硬度、高透光性,以及在高温高压等极端条件下的稳定性成为高压装置——金刚石对顶砧压腔(DAC)的重要组成材料。为了满足高压科学研究对大颗粒高质量单晶金刚石的需求,美国卡内基研究院地球物理实验室自21世纪初开始了对采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)合成单晶金刚石的研究,十几年来在生长速度,光学质量和机械性能上取得了一系列处于国际前沿的重大突破,带动了国际上对化学气相沉积法(CVD)合成金刚石研究的新一轮热潮。卡内基研究院地球物理实验室发展的MPCVD技术实现了大颗粒单晶金刚石的高速生长,生长速率高达150μm/h,与MPCVD多晶金刚石相比提高了两个数量级,成功合成重10ct以上,厚度可达2cm的金刚石单晶体,各种掺杂的金刚石具有不同的光学和机械性能；生长后期的高温低压热处理或高温高压热处理,大大提高了金刚石的光学性质与性能；近期,地球物理实验室更实现了大颗粒(数克拉)无色高纯度金刚石压砧的快速合成。这些进步使CVD单晶金刚石在各领域得到实际的应用,例如超高压实验、高压小角X射线散射等。
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