盡管石墨烯只有一個原子厚，卻以其令人難以置信的強度而聞名。那么如何使其變得更強大？當然，一種方法是將其變成鉆石。韓國的研究人員現在已經開發出一種新方法，可以將石墨烯轉化為最薄的金剛石薄膜，而無需使用高壓。

石墨烯、石墨和金剛石都是由同一種元素——碳構成的，但這些材料之間的區別在于碳原子是如何排列和結合在一起的。它們之間在水平方向上具有牢固的鍵合。石墨由彼此堆疊的石墨烯片組成，每片內部均具有牢固的鍵合，而薄弱的鍵則連接不同的片。而在金剛石中，碳原子在三維空間中的聯系更加緊密，形成了一種難以置信的堅硬材料。

當石墨烯層之間的鍵增強時，它可以成為二維形式的金剛石。但這通常不容易做到。一種方法是使用極高的壓力，但是一旦除去該壓力，材料就會恢復為石墨烯。其他研究已經在石墨烯中添加了氫原子，但這使控制鍵變得困難。

在這項新的研究中，基礎科學研究所（IBS）和蔚山國家科學技術研究所（UNIST）的研究人員用氫換氟。這個想法是，通過將雙層石墨烯暴露在氟蒸汽中，使兩層石墨烯更緊密地結合在一起，在它們之間形成更強的鍵。

△石墨烯（左）和F - diamane（右）之間

研究小組首先在由銅和鎳制成的基底上，采用化學氣相沉積（CVD）方法制備雙層石墨烯。然后，他們將石墨烯暴露在二氟化氙蒸汽中。這種混合物中的氟附著在碳原子上，加強了石墨烯層之間的結合，形成了一層超薄的氟化金剛石層，稱為F-diamane。

新的制備過程比其他方法簡單得多，超薄的金剛石片可以用來制造出更堅固、更小、更靈活的電子元件，尤其是作為寬間隙半導體。

這項研究的作者Pavel V.Bakharev說：“這種簡單的氟化方法可以在接近室溫和低壓下工作，而無需使用等離子體或任何氣體活化機制，因此降低了產生缺陷的可能性。”。

石墨烯是具有蜂窩晶格的單原子層厚的層狀碳材料，由于其出色的性能以及在電子和光子設備中的各種應用而備受關注。化學氣相沉積法（CVD）是大規模制備高質量和高均勻性的石墨烯薄膜的最有效技術。近日，韓國基礎科學研究所（IBS） Rodney S. Ruoff團隊總結了CVD法生長石墨烯的研究進展。

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