不是晶体也不是非晶体 次晶态金刚石这样“诞生”

  围绕在我们身边的固体物质,无论是尘埃沙砾还是金属宝石,其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序,固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。我们通常认为,在晶体材料中原子的排布均匀且规则,而非晶体的原子排列呈现出普遍的无序性。

  近日,北京高压科学研究中心研究员缑慧阳等在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶态金刚石。该项成果的问世在结构拓扑上链接了非晶态和晶态,对于揭示非晶材料复杂的结构本质具有深远意义。

  该研究成果在线发表于权威学术期刊《自然》杂志。

  在晶体与非晶体之间

  围绕在我们身边的固体物质,无论是尘埃沙砾还是金属宝石,其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序,固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。在晶体中,原子在三维空间上具有特定的堆积次序,其晶体结构可以用一个小的结构单元周期性表达。且在宏观视角下,我们无法分辨出其中的不连续性,因此我们通常认为,在晶体材料中原子的排布是均匀且规则的。同时,这也使得晶体材料的各个部分具有相同的物理、化学性质。

  而与此相对,非晶体材料中的原子则缺乏长程的周期性排列,仅存在着短程有序性,即每个原子只在小范围内与其临近的原子在排列上呈现出一定的规则性。因此从宏观上观察,其原子排列呈现出普遍的无序性。而这种非晶体在结构上的差异,也直接导致其在力、声、光、电、磁、热等各方面材料性能上表现出极大不同。我们日常随处可见的玻璃便是最典型的非晶体材料之一。

  缑慧阳表示,传统意义上一般将原子在0—0.5纳米直径范围内呈现出的有序性称为短程有序,0.5—2.0纳米范围内呈现出的有序性称为中程有序,大于2.0纳米的则称为长程有序。但他也提到,在实际的工作中,更常采用的方法是以有序配位壳层的数量来定义空间有序性,这是考虑到不同材料之间由于键长等差异导致的空间尺寸差异。

  然而物质世界变幻无穷。研究人员发现,当温度升高时,晶体中的长程有序性会显著降低,逐渐向短程有序过渡,此时理解两种状态之间的差别变得异常困难。

  那么对固体,尤其是强共价和类共价固体来说,在长程有序和短程有序之间,是否存在着一种中间态?为了探索这一结构之谜,理论科学家们提出了一种“次晶态”结构模型。“1930年以来,次晶态的概念偶尔出现在科学界,1950年德国霍斯曼教授基于一些软物质的发现,提出次晶态作为独立于晶体和非晶体的一种状态。”缑慧阳说,该概念在1980年前后逐渐被推广到聚合物、胶体、生物材料,甚至一些熔融态金属和合金、玻璃中。然而,在共价键合和类共价键合的材料中,科学家们却一直未能在自然界或实验室中发现这种完全由中程有序的次晶组成,而又不具有长程有序性的物质状态。尽管其曾经在半导体材料硅中提出过,但含量只有不到18%,而对于同族的金刚石来说,则一直没有相关研究涉及,更没有实验现象和证据。

  处理后的富勒烯“不负众望”

  但科学界不是没有过尝试。自次晶态概念被提出后,科学家们一直试图将这一状态从理论概念拓宽到各种各样的物质中。

  缑慧阳介绍,2017年北京高压科学研究中心研究员曾徵丹等便曾利用金刚石对顶压机结合激光加热技术,成功在40—50吉帕和1800开尔文的压强、温度条件下合成出非晶态金刚石,然而极高的压强限制了合成样品的尺寸。该项成果成功地确定了sp3键合的非晶金刚石的真实存在,并且能够将其保留下来。

  而且,科学界与工业界已经掌握了制备纳米级金刚石的技术,且纳米金刚石在各个领域得到了非常广泛的应用,具有广泛的实用价值。基于这样的研究背景,缑慧阳团队决定利用当下最先进的大腔体高温高压技术,突破传统大体积压机的压力范围,进行30吉帕以上压强的毫米级样品的研究。

  缑慧阳和团队选取了不同特点的前驱物,分别是富勒烯、玻璃碳和洋葱碳,旨在探索不同前驱物在高压下的结构及微结构的转变过程和路径。和预想中的一样,研究团队在30吉帕压强下,1800开尔文以上的高温范围内,观察到了纳米金刚石的形成。但是只有富勒烯在30吉帕和1500—1600开尔文的压强、温度条件下出现了能够保留到常压的、具有中程有序的非晶金刚石,这是此前从未有过的发现。

  但仅是发现还不够,要想对其进行深入细致的研究,还要求研究者能够对这种截留的具有中程有序的非晶金刚石进行详细的结构表征和模型构建。于是,缑慧阳及其合作者通过X射线、对关联函数、谱学、透射电镜等方法对其结构与微结构进行表征,并采用先进的大尺度分子动力学模拟对其进行详细对比和模型构建,最终将其识别确定为次晶态金刚石。这种结构的金刚石本质上是在非晶基体中引入纳米尺寸的中程有序结构。其发现不仅使研究者深入理解了这种特殊的金刚石,掌握了其独特性,更是填补了非晶结构和晶体结构之间原子排列尺度上的缺失环节,为深层次理解非晶材料的复杂结构提供了密钥。

  三个因素协调是关键

  缑慧阳认为,此次能够成功合成次晶态金刚石,原因除了非晶金刚石自身具有更高的短程有序性外,还取决于三方面的决定性因素,即对于前驱物的选择、适宜的压力与温度以及对保温时间的控制。

  在前驱物的选择上,缑慧阳团队选择了碳的三种同素异形体分别进行尝试,并最终在富勒烯上成功取得突破。富勒烯化学式为C60,由于每个分子中包含60个碳原子,并呈现出12个五边形所组成的球状,也被形象地称为足球烯。

  缑慧阳向记者分析道,在高压的作用下,C60分子间的聚合作用为形成高密度的sp3键合提供了均匀的形核点,这使得在较低的压力和温度下形成sp3含量接近100%的非晶金刚石成为可能。而30吉帕甚至更高的压力则有助于提高形核的密度,再配合以适当的温度,便能够促进sp2向sp3转变,并抑制其快速地结晶。随后,经过适当时间的等温退火,便可使得非晶金刚石中逐步、动态地出现大量次晶态。

  同时,缑慧阳也表示,或许除了富勒烯外,其他两种前驱体也可能会在某个温压区间内生成纳米级次晶金刚石,但仅就目前其所探索的压强、温度、时间范围内,尚未捕捉到。因此他认为,发现并成功截留次晶这种亚稳状态的关键正是在于对压强、温度和时间的有效把控,只有实现三者的完美协调,才能取得理想中的结果。

  另一方面,此次研究能够取得突破性进展,同样离不开大腔体高温高压技术的发展。根据缑慧阳介绍,大腔体压机技术目前已经相对成熟,但在常规的压力组装方式下,传统大腔体压机的压力极限一般为27吉帕。而北京高压科学研究中心的科研人员通过改变碳化钨压砧的几何形状和对一级压砧进行精确控制,将压力提升到了30—50吉帕。同时,缑慧阳团队还利用高质量的碳化钨压砧,不进行任何调整,优化组装方式,实现了2000摄氏度下毫米量级的30吉帕高压。

  除了填补理论上的空白,次晶态金刚石的合成更具备广泛的应用价值。次晶态金刚石除了具有和普通晶体金刚石相当的力学性能以外,还有非常独特的可调节的光学性能。“这意味着次晶态金刚石可能会是一个极端条件下非常良好的窗口材料。”缑慧阳指出,由于次晶态金刚石具有非常宽的荧光峰和较高的热稳定性,预期未来将在包括生物医学等在内的多个领域产生更加广泛的应用。

  来源:科技日报

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A股一旦出现“横刀立马”形态,说明主力吸筹完毕,坐等拉升!

“横刀立马”是指当股价运行到前期高点附近时,忽然出现一根长阳突破此高点,之后展开横盘整理,待10日均线慢慢跟上之时。

此时会有一根阴线踩10日均线,可以在阴线拿入,在第二、三个交易日,会再次以大阳线突破。

首先,要把握阴线拿入的机会,必须要等股票价格回踩十日均线的时候再拿入,不能急切介入。

同时,我们要注意成交量,突破的时候放量,整理的过程中需要缩量,最好是在底部突破的股票会有更大的成功率。在高位突破的股票我们应该尽量避免。

然后,最好是相对底部突破的股票成功率高,同样也适合周K线与月K线中的走势形态。

最后,在股价上涨到一定阶段的时候,要考虑止损,盘整的时间不应该超过14天,超过就应该止损出局,跌破10日均线的时候要止损,反抽也要止损。图1

什么叫“海豚嘴”?

股价沿上升通道运行,日K线均线(5日、20日、40日)同步缓慢上升一段时间后,开始走平,直至三均线靠得很近或几乎交叉于一点。

此时,三均线从上升初期至此所形成的均线图形,酷似一只从大海跃起的海豚。这种“海豚图”的出现,往往预示着一只黑马即将奔腾而出。

海豚形态形成后,股价从嘴部突破,起来就是主升浪,即在“首次”确认多头后的回踩是买入机会。图2

“海豚嘴”,是主力一浪上升后洗盘回调到标志性K线或主要均线位置再次放量起来的形态。

“海豚嘴”形态背后已经蕴含了主力控盘程度和拉升意愿。

这种形态的可靠性之高就在于其背后蕴含的主力意图,无论主力借助什么题材,只要K线形态走出“海豚嘴”形态,上涨的概率相当大。

“出水芙蓉”形态选强势股

出水芙蓉是典型的大牛股启动形态之一,无论是在长期震荡盘整的低位区域,还是在牛股的上升途中,该形态出现大多都意味着多方主力开始了新一轮的征程。

一根大的阳线上穿三条至四条均线,改变均线为多头排列,特别是在均线粘合处的一阳穿多线,如果有量能配合,代表盘整结束即将拉升的启动点。图3

这种形态正是为这两条真谛而生,这种形态名为“出水芙蓉”k线形态,看完这种形态的特征,大家就会懂,为什么这种形态完全符合这两条真谛。

1、股价前期最好经过充分的调整或下跌。

(股价经过大幅下跌之后,窄幅横盘震荡了很长一段时间,或者出现某种明显见底的信号,并且开始有所反弹迹象)

2、股价依据突破3条短期均线。(5日、10日、20日均线)

3、突破时,伴随比较明显的成交增量。图4

阴线洗盘法

下面这只股票因为散户持仓成本不一,筹码比较分散,所以庄家就会采用放量阴线来营造市场弱势行情,在一个月的调整周期结束以后,股价持续拉升!图5

核心:其实这种庄家的洗盘手法还算容易识别的,在洗盘时通常都呈现放量,但股价跌幅都不会太大,随后进一段缩量整理行情,往往预示着拉升即刻来临。

登高望远
图6

股价正持续向上,在收出阳线的第二天却跳低至前一阳线开盘价之下开市,随后反复向上,收盘于前一阳线的收市价之上,形成阳包阳之势。

这种走势是震荡上行的定式之一,往往是多头上攻时曾受到某种意外打击,但上攻意志依然坚决,可考持股,想加码的人可考虑在第二天股价被拉升至前一天收盘价附近时再采取行动。

具体操作中,要认真观察个股的基本面和消息面,以提防某些主力和机构借此形态骗线出货。

空中加油

空中加油之前,一般都有拉升过程,这个过程,也是主力不断堆积筹码的过程,堆积的过程中,筹码的成本实际是在不断的抬高,主力如果就此撤离,无疑是不赚钱的买卖。

股票出现“空中加油”后,一般都会有像样的行情,只有在政策面的刻意打压或者周边市场影响,否则主力不会就此撤除。图7

空中加油分为典型性空中加油和非典型性空中加油。典型性空中加油要素为挖坑、急涨(缩量涨停)、巨量阴线。

不满足这些条件,称为非典型空中加油。

空中加油的买点机会:1、梯形递减量末端;2、再次放量之时;均量线率先走平,OBV出现背离之际。

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