全世界最硬的玻璃，被中国科学家造出来了，为中国点赞( 二 ) 比钻石还硬的玻璃在150千米深

【全世界最硬的玻璃，被中国科学家造出来了，为中国点赞】对于研究团队来说， 1000℃只是一个开端。当他们持续升高反应温度，碳原子中sp3杂化的比例越来越高——电子能量损失谱证实，在1000℃、1100℃和1200℃时， sp3杂化程度分别约为69%、77%和94% 。 sp3杂化程度越高，材料的密度也越大。在高分辨率透射电镜下，平均“粒径”也越来越小，分布趋于均匀。对于玻璃态来说，这衡量了整体混乱结构中的秩序性，意味着逐渐降低的混乱度与随之升高的秩序性。研究团队分别将1000℃、1100℃和1200℃下的新型“玻璃”命名为AM-I、AM-II和AM-III 。（AM即amorphous ，表示玻璃态。）
其中， 1200℃时形成的sp3杂化程度最高、最为致密的AM-III格外引人关注。对AM-III的力学性质测定显示，其维氏硬度（HV）高达~113GPa ，可以刻划维氏硬度为103GPa的单晶金刚石晶面。除了超高的硬度之外， AM-III的强度也可以与金刚石相媲美：这种材料的表面能承受高达~70GPa的压力而不会出现裂痕。这是迄今为止发现的最硬、最强的玻璃态的碳。

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田永君团队打造的超硬玻璃可划伤钻石
此外，玻璃态AM-III的高硬度在材料内部的各个方向都基本一致，即具有各向同性。相比于因各向异性而存在“软肋”的金刚石， AM-III作为一种新型玻璃，完美解决了超硬晶体韧性不足的问题。
应用前景
除了超硬、超强的力学性质外， AM-III也是半导体，它的带隙（导带的最低点与价带的最高点的能量之差）范围为1.5~2.2eV ，与最常用的半导体非晶硅薄膜的带隙相当。因此，这种结合了优越的力学性能与半导体性能的新型“玻璃”有望在光伏（将太阳能转化为电能）领域大展身手。
这不是该团队第一次在超硬材料领域进行这样创新的尝试。现在，新的实验揭示了无序玻璃可以媲美有序晶体的可能性。一步一步解构晶体结构，再形成新的化学键，最终得到结构无序、不完美的玻璃态。这些本质上具有独特秩序的混乱结构，却能带来惊喜，甚至有可能超越有序的完美晶体。它让科学家看到利用混乱中的秩序，可以将“玻璃”的特性发挥到极致。