近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其團隊成員通過對類金剛石（DLC）薄膜顏色和微結構的系統分析，并結合理論計算，揭示了不同種類DLC薄膜的顏色產生機理，成功發展出利用DLC薄膜顏色快速分析DLC薄膜種類和結構的新方法。相關研究成果以Colorful diamond-like carbon films from different micro/nanostructures（《多彩的類金剛石薄膜源自于不同的薄膜微納結構》）為題在線發表于國際材料期刊《先進光學材料》上（Advanced Optical Materials, 2020, DOI: 10.1002/aeom.201902064）。
       DLC薄膜具有優異的機械性能、良好的化學穩定性、生物相容性、獨特的光學特性等，已廣泛應用于精密工具、儀器、醫療器材等重要領域。DLC薄膜是由sp2/sp3雜化碳和少量氫元素組成的非晶亞穩態薄膜。傳統的DLC薄膜分類方法需要根據DLC薄膜的微結構定量分析來完成，通常需要基于大型同步輻射光源和盧瑟福背散射等分析條件，因此一般實驗條件難以實現對DLC的準確分類，從而導致DLC在應用領域難以實現定量研發。
        基于此，唐永炳及其團隊成員周小龍、鄭勇平等人通過對選擇不同DLC薄膜沉積方法和改變沉積條件等途徑，對所獲得DLC薄膜顏色進行定量分析，并利用多種表征手段對其微結構和光學性能進行定量分析，同時結合第一性原理計算，最終揭示了DLC薄膜的顏色變化規律。該研究打破了傳統DLC分類手段的苛刻實驗要求，通過簡單的顏色規律實現DLC薄膜的快速分類，將推動其在多個重要應用領域的快速發展。
        該項研究得到國家自然科學基金、廣東省科技計劃、深圳市科技計劃等資助。

圖.DLC薄膜隨H含量和厚度的變化規律及DFT理論計算