美國馬里蘭大學(xué)的研究團(tuán)隊近日利用全新技術(shù)研制出了金剛石材料的復(fù)合納米粒，解決了現(xiàn)有技術(shù)工藝的諸多問題。該技術(shù)發(fā)表在6月份的Nature Communications上。
       該技術(shù)從納米金剛石缺陷—氮空位（NV）中心入手，NV中心使金剛石具備獨(dú)特的光學(xué)和電磁性能。通過將其他材料如金屬粒和稱之為“量子點(diǎn)”的半導(dǎo)體材料和金剛石結(jié)合，工作者研制出了一系列材料屬性可定制的復(fù)合納米粒，包括納米半導(dǎo)體和磁體材料等。        馬里蘭大學(xué)副教授、本研究作者M(jìn)in Ouyang介紹到，如果將金屬材料如銀粒子或金粒子同納米金剛石結(jié)合，那么納米金剛石的光學(xué)性能就能得到增強(qiáng)；如果將半導(dǎo)體量子點(diǎn)同納米金剛石結(jié)合，那么復(fù)合粒子就能更有效地傳遞能量。
       研究還發(fā)現(xiàn)，每個NV都具有量子物理屬性，室溫下可以充當(dāng)量子比特。量子比特是量子計算技術(shù)領(lǐng)域迄今為止尚未探索明白的功能單元；在將來該技術(shù)有望徹底改變?nèi)祟惔鎯吞幚硇畔⒌姆绞?。目前，所有量子比特的研究都需要超低溫的技術(shù)條件以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)操作。
       室溫下工作的一個量子比特代表技術(shù)的一大進(jìn)步，它能夠促進(jìn)量子線路在工業(yè)、商業(yè)和電子消費(fèi)品領(lǐng)域的整合和應(yīng)用。Min Ouyang特別強(qiáng)調(diào)到：作為量子比特，金剛石材料的納米復(fù)合粒子在氮空位中心性能方面有著重要作用。
       該技術(shù)不僅未來前景良好，制備復(fù)合納米粒的方法較以前也有很大突破。以往的研究在對納米金剛石進(jìn)行其他粒子結(jié)合時，所用方法不甚精準(zhǔn)，通常采用手動方法將金剛石和其他粒子逐個結(jié)合在一起的。這些工藝成本高且耗時，同時還會帶來一系列技術(shù)上的并發(fā)癥。
       “我們的核心創(chuàng)新技術(shù)是能夠穩(wěn)定高效地批量生產(chǎn)這些復(fù)合納米粒”，Min Ouyang補(bǔ)充道。這種新型工藝還能實(shí)現(xiàn)對粒子屬性的精準(zhǔn)控制，如納米金剛石的數(shù)量和組份等。這種新技術(shù)或?qū)⒂糜谑覝叵铝孔佑嬎銠C(jī)量子比特的設(shè)計、生物醫(yī)學(xué)成像、高敏磁性傳感器和溫感器等。（本文由中國超硬材料網(wǎng)原創(chuàng)翻譯，轉(zhuǎn)載請注明來源。）