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鋨是否會與鑽石爭奪“女孩最好的朋友”的稱號還有待觀察,但至少在一個方面,鋨已經可以挑戰鑽石:硬度。根據發表在最新一期《物理評論快報》上的一份報告,鋨比任何已知材料更能抵抗壓縮。這些結果為尋找超硬材料提供了潛在的新線索。
鑽石抵抗劃痕、凹痕和碎裂的能力——簡而言之,其硬度——使其成為工業強度機器尖端的理想選擇。一個與硬度相關的、比硬度更容易計算的質量是元素抵抗壓縮的能力,稱為其體積模量。這些屬性是相互關聯的,因為最堅硬的材料也往往是最硬的材料。但即使鋨比鑽石軟得多,最初對其體積模量的估計表明其值與鑽石相似。
Hyunchae Cynn 和勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的同事因此著手透過實驗測試這一特性。他們將鋨粉在 600,000 個大氣壓下擠壓,並使用 X 射線衍射圖計算樣品中原子間距的變化。該團隊報告稱,鋨的體積模量為 462 吉帕斯卡 (GPa),而鑽石的體積模量為 443 GPa。作者指出:“像鑽石這樣輕的共價鍵元素和像鋨這樣重的金屬元素,具有非常不同的化學鍵,但都具有很大的體積模量值,這非常有趣。” 他們得出結論,相關的化合物,如過渡金屬碳化物、氮化物和氧化物,可能是新型超硬材料的來源。