亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Nucleation mechanism for the direct graphite-to-diamond phase transition

钻石 成核 石墨 亚稳态 化学物理 材料科学 相变 从头算 金刚石材料性能 从头算量子化学方法 热力学 化学 复合材料 物理 有机化学 分子
作者
Rustam Z. Khaliullin,Hagai Eshet,Thomas D. Kühne,Jörg Behler,Michele Parrinello
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:10 (9): 693-697 被引量:241
标识
DOI:10.1038/nmat3078
摘要

Graphite remains stable at pressures higher than those of its equilibrium coexistence with diamond. This has proved hard to explain, owing to the difficulty in simulating the transition with accuracy. Ab initio calculations using a trained neural-network potential now show that the stability of graphite and the direct transformation of graphite to diamond can be accounted for by a nucleation mechanism. Graphite and diamond have comparable free energies, yet forming diamond from graphite in the absence of a catalyst requires pressures that are significantly higher than those at equilibrium coexistence1,2,3,4,5,6,7. At lower temperatures, the formation of the metastable hexagonal polymorph of diamond is favoured instead of the more stable cubic diamond2,5,6,7. These phenomena cannot be explained by the concerted mechanism suggested in previous theoretical studies8,9,10,11,12. Using an ab initio quality neural-network potential13, we carried out a large-scale study of the graphite-to-diamond transition assuming that it occurs through nucleation. The nucleation mechanism accounts for the observed phenomenology and reveals its microscopic origins. We demonstrate that the large lattice distortions that accompany the formation of diamond nuclei inhibit the phase transition at low pressure, and direct it towards the hexagonal diamond phase at higher pressure. The proposed nucleation mechanism should improve our understanding of structural transformations in a wide range of carbon-based materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
53秒前
猪仔5号发布了新的文献求助10
57秒前
谷雨发布了新的文献求助10
58秒前
搜集达人应助谷雨采纳,获得10
1分钟前
慕青应助勇往直前采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
dawn完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
dawn发布了新的文献求助10
1分钟前
勇往直前发布了新的文献求助10
1分钟前
郡邑发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
猪仔5号发布了新的文献求助10
2分钟前
行走完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
郡邑完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
浮华应助reds采纳,获得10
3分钟前
猪仔5号发布了新的文献求助10
4分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
神秘面筋男完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
hgsgeospan完成签到,获得积分10
5分钟前
Chaos完成签到 ,获得积分10
5分钟前
hgs完成签到,获得积分10
5分钟前
猪仔5号发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
7分钟前
8分钟前
一二三四发布了新的文献求助10
8分钟前
9分钟前
一二三四完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
10分钟前
11分钟前
金光一闪发布了新的文献求助10
11分钟前
金光一闪完成签到,获得积分10
11分钟前
11分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kolmogorov, A. N. Qualitative study of mathematical models of populations. Problems of Cybernetics, 1972, 25, 100-106 800
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5302846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4449882
关于积分的说明 13848728
捐赠科研通 4336199
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2380825
邀请新用户注册赠送积分活动 1375769
关于科研通互助平台的介绍 1342143