美國馬里蘭大學的研究團隊近日利用全新技術研制出了金剛石材料的復合納米粒，解決了現有技術工藝的諸多問題。該技術發表在6月份的Nature Communications上。
       該技術從納米金剛石缺陷—氮空位（NV）中心入手，NV中心使金剛石具備獨特的光學和電磁性能。通過將其他材料如金屬粒和稱之為“量子點”的半導體材料和金剛石結合，工作者研制出了一系列材料屬性可定制的復合納米粒，包括納米半導體和磁體材料等。        馬里蘭大學副教授、本研究作者Min 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合，那么納米金剛石的光學性能就能得到增強；如果將半導體量子點同納米金剛石結合，那么復合粒子就能更有效地傳遞能量。
       研究還發現，每個NV都具有量子物理屬性，室溫下可以充當量子比特。量子比特是量子計算技術領域迄今為止尚未探索明白的功能單元；在將來該技術有望徹底改變人類存儲和處理信息的方式。目前，所有量子比特的研究都需要超低溫的技術條件以實現設備的正常運轉操作。
       室溫下工作的一個量子比特代表技術的一大進步，它能夠促進量子線路在工業、商業和電子消費品領域的整合和應用。Min Ouyang特別強調到：作為量子比特，金剛石材料的納米復合粒子在氮空位中心性能方面有著重要作用。
       該技術不僅未來前景良好，制備復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行其他粒子結合時，所用方法不甚精準，通常采用手動方法將金剛石和其他粒子逐個結合在一起的。這些工藝成本高且耗時，同時還會帶來一系列技術上的并發癥。
       “我們的核心創新技術是能夠穩定高效地批量生產這些復合納米粒”，Min Ouyang補充道。這種新型工藝還能實現對粒子屬性的精準控制，如納米金剛石的數量和組份等。這種新技術或將用于室溫下量子計算機量子比特的設計、生物醫學成像、高敏磁性傳感器和溫感器等。（本文由中國超硬材料網原創翻譯，轉載請注明來源。）