據(jù)美國物理學家組織網11月9日（北京時間）報道，2003年，科學家曾在實驗中構建了一種新型的碳結構，但此項發(fā)現(xiàn)一直備受爭議；最近，兩組不同的研究團隊利用不同方法確認了一種被稱為體心四方碳的三維網絡結構，認為這種結構與2003年所發(fā)現(xiàn)的并無二致。
　　
　　純碳以各種不同的結構形式存在，如石墨和金剛石。這種新型體心四方碳的結構出乎意料的簡單，介乎金剛石的碳原子立方體和石墨的六方晶格碳原子薄片之間，為包含4個碳原子的方片，由垂直于方片的短鍵相連。這種形式的碳是石墨在常溫下經高壓形成的。
　　
　　眾所周知，石墨在冷壓環(huán)境下（在室溫下施以高壓），其轉變是可逆的。2003年，美國斯坦福大學研究人員在一個金剛石壓砧中對石墨進行壓縮，同時獲取X射線衍射圖樣以幫助確定結構內的鍵合。他們發(fā)現(xiàn)，當壓力超過17吉帕（17萬大氣壓）時，通常情況下為柔軟狀態(tài)的石墨中的碳原子形成了一種硬度足以粉碎金剛石的材料，但其結構尚不清楚。
　　
　　 在最新一期《物理評論B》上，由中國南開大學王慧田（音譯）領導的科學家小組通過計算機模擬表明，這種超硬碳至少部分是由體心四方碳組成的。研究小組對15種可能結構進行研究后發(fā)現(xiàn)，透明的體心四方碳不僅只需很少的能量就能形成，其剪切強度甚至比金剛石還高出17%。如果這一結論能得以證實，也就意味著能在常溫下制造出比金剛石更強的材料。
　　
　　而在今年3月的《物理評論快報》上，由美國明尼蘇達大學的雷納特·溫茨克維奇和日本產業(yè)技術綜合研究所的三宅隆等組成的另一組科學研究團隊用不同方法得出了類似的結論。利用量子力學模擬對體心四方碳結構進行分析后，研究小組發(fā)現(xiàn)體心四方碳在18.6吉帕下比石墨更穩(wěn)定，和M碳（一種包含有5個和7個碳原子環(huán)層的結構）混合后，其產生的X射線衍射圖與2003年發(fā)現(xiàn)的碳結構匹配度甚高。