没有任何人可以和你包管，文章必然能投到一个高影响因子的期刊上。我的导师不克不及包管，我本身心里也没底。我不肯定这项研究必然能做出来，而且有个好的成果。 龚燕说。 在这4年里，她几近没有任何文章产出，苍茫、焦炙、自我思疑等负面情感日复一日地充溢着她的心里，无数次萌发出想要抛却的动机。在此时代，看不到但愿的龚燕还曾做好了转换研究标的目的的预备，插手别的一个课题组，开启一段新的科研路程。 但是，在导师和同课题构成员的鼓动勉励下，龚燕保存了心里的那份强硬： 我做了那末长时候没有成果，为何我不克不及再对峙一下 ，万一有呢？ 工夫不负有心人。终究，在不懈地尽力以后，4月24日龚燕迎来了人生中第一篇Nature论文。在这项 死磕 6年的研究功效中，研究团队成功实现了金刚石的常压发展，打破了高温高压抑备金刚石的传统范式。该制备方式利用由镓、铁、镍和硅构成的液态金属，在1个年夜气压和1025 C的温度前提下进行，有望为金刚石薄膜的出产首创一条本钱更低的道路。 韩国国立蔚山科学手艺院（UNIST）博士生龚燕为该论文第一作者。该校特聘传授、韩国根本科学研究所（IBS）多维碳材猜中心主任Rodney S. Ruoff、IBS毕生教职研究员罗达，和高级研究员Won Kyung Seong为该论文的通信作者。 Nature论文截图。 接办一个 浩劫题

2018年，Rodney S. Ruoff受邀来到厦门年夜学作学术陈述。那时在厦年夜材料学系读硕士一年级的龚燕，对其研究内容发生了稠密的爱好。在硕士导师詹达的保举下，她向Ruoff陈述了本身的研究标的目的，取得了前去韩国拜候进修的机遇。

早在十几年前，就职在美国得克萨斯年夜学奥斯汀分校的Ruoff曾带领那时的研究团队，颁发了全球初创的石墨烯（SP2碳材料）的两种制备工艺：氧化石墨烯，和化学气相沉积（CVD）在金属铜上年夜面积发展石墨烯。 这两项冲破性的工作，不但首创了石墨烯制备范畴的新场合排场，也进一步激发了Ruoff对SP3碳材料 金刚石的存眷，开启了常压抑备金刚石的研究课题。 尽人皆知，金刚石是地球上已知最坚固的自然材料。自然金刚石降生在地球地幔层，构成在900~1400 C高暖和5~6GPa高压的情况下，经由过程火山爆发而被岩浆带到地表。 今朝，人工合成金刚石最主流的方式是CVD和高压高温（HPHT）。这两种方式在受控的尝试室情况下，经由过程模拟金刚石构成的天然前提，可以或许发展出1厘米或更年夜尺寸的人造钻石。 在龚燕以拜候学者的身份插手Ruoff课题组时，组内一名具有丰硕的传统CVD发展金刚石经验的博士后一向在负责这项课题。但是，这位博士后在做了一段时候的研究发现很难有所冲破后，选择抛却 挣扎 ，回身投向了其他研究工作，该课题也是以转交到了初来乍到的龚燕手中。 一最先我很是踌躇，由于我有所耳闻，这个课题很是具有挑战性，即便是如许资格深、经验丰硕的先辈做了好久都没有获得冲破。 龚燕告知《中国科学报》。 凭仗着年青人开云体育app独有的那股子冲劲，本着 年青有试错本钱 的心态，龚燕说服了本身，在没有任何有关碳材料研究常识和经验的布景下，从 0 最先了这项课题。 发现一个五彩斑斓的区域

研究早期，团队测验考试了用各类新方式来实现金刚石或类金刚石的常压抑备，可是始终没有任何主要的冲破。

为了降服瓶颈，他们翻阅了近年来颁发在Science、Nature和其子刊等期刊上有关碳材料的工作。此中，一项操纵液态金属作为催化剂，对甲烷、二氧化碳等含碳先驱体进行裂解，从而取得SP2碳材料的研究，给团队带来了灵感 用液态金属也许可以发展出SP3的碳材料。 当他们决议将镓滴在硅片上，测验考试催化甲烷在硅片上发展金刚石时发现，硅片从边沿处融入了镓中，与镓构成了平均液相，这个现象让他们感应很奇异。 经由过程进一步查阅硅-镓相图，我们发现，硅和镓有极高的消融度。同时，我们还研究了硅-碳相图和其原子布局，发现碳化硅是SP3的布局且硅的原子布局与金刚石很是类似，也都是SP3布局。那时，我们就猜想，插手硅可能会帮忙金刚石的成核发展。 龚燕说。 抱着这一设法，团队进行了屡次实验和优化。终究，在2022年8月22日这一天，龚燕接办这项课题的第5年，研究初次有了本色性的冲破进展。 我清晰地记得，那天当我利用装配进行尝试，冷却并掏出已凝固的液态金属，用光学显微镜不雅察样品底部时，第一次看到了一些五彩斑斓的区域。那时，我心想这不会是钻石吧！ 龚燕回想道。 对龚燕而言，幸福来得太忽然，让她感应有些不成置信。 龚燕第一次在尝试中发现疑似金刚石成份的影象。 全新的金刚石发展机理是这项研究的亮点之一。在这项研究中，团队便宜了一个利用焦耳加热为道理的冷壁真空系统。此中，该装备中有两个电极，中心毗连着一个用来装载各类金属催化剂夹杂物的石墨坩埚。 发展金刚石的尝试装配。图源：Nature论文 在尝试进程中，研究团队在液态合金的亚表层，即距离概况年夜约几十纳米到几百纳米之间，发现了史无前例的碳超饱和现象，这是金刚石成核的要害之一。 石墨坩埚中的温度阶梯会带动碳原子或碳簇（例如C2、C3）在亚表层内产生分散迁徙。当碳原子的浓度到达必然水平，即构成所谓碳超饱和现象，此时碳原子浓度到达合适金刚石成核的浓度前提，从而缔造了金刚石的发展前提。此时， 1到2个硅原子的插手，在恰当的温区（1025 C），就会激发金刚石的成核。成核一旦产生，金刚石就会敏捷发展。 龚燕注释道。 当龚燕再次说起硅在钻石新发展进程中的要害性发现，她说： 就是量变发生质变，不断地去试，甚么可能就试甚么，然后忽然就成了。 但是，发展出钻石只是霸占了第一道难关。相继而至的金刚石表征测试，其每步都极具挑战性。 此中一项最主要的表征方式是横截面透射电子显微镜（cross-sectional TEM），龚燕在进行第一步时就碰到了问题。 因为尝试样品颗粒小、不导电，龚燕地点团队难以在样品不变的环境下对其进行切确切割，以取得所需的TEM样品薄片。另外，团队在进行切割时，利用了聚焦离子束（FIB），FIB的能量假如太高，不但会直接粉碎样品，并且会损毁金刚石和其下方的全部产地域域。 每次制备这么一个样品，短则需要几周，长则乃至要一到两个月。单是这一项表征，我们就做了15~20次。 龚燕说。 2023年5月12日，团队第一时候投稿给了Nature编纂部。3个月后，收到了第一轮审稿定见。 审稿定见整体上是正面的，此中一名审稿人固然提出了钻石发展机理的摹拟计较，可是也暗示，假如很费时候的话也能够不做。 龚燕告知《中国科学报》。 凡是环境下，课题组在收到一篇文章的审稿定见后，会按照审稿人提出的建议进行尝试和点窜。但是，导师Ruoff对科研严谨性的苛求仿佛已深切骨髓，面临审稿定见，他对峙要求团队把摹拟计较做细。 在我们组，导师和我们强调 不要看审稿人定见。假如你只围着审稿人的定见行事，你的文章是要被拒的。不克不及为了发文章而发文章 。 龚燕说。 在是，龚燕和导师Ruoff、该研究的通信作者之一罗达，和他们所合作的计较课题组传授和3名博士后，构成7人团队，每周三按期开会会商摹拟计较，一向延续了4个月才完成。 2023年12月22日，团队向Nature编纂部递交了审稿定见答复。再次期待3个月后，论文被顺遂领受了。 当龚燕再次回想这项研究的履历，她告知《中国科学报》： 这个项目现实上是站在前人铺垫的肩膀上，在同组组员们和导师的撑持帮忙下，终究取得了成功。这个成功不但是我一小我的，也是全课题组的。 像孩童一样思虑

不管是选择研究课题仍是专业，龚燕做决议一贯都很是果敢。

龚燕本科就读在福州年夜学。从小，她的家人一向致力在培育她的艺术先天，让她进修跳舞和钢琴。但是，身为艺术生的龚燕从不认为本身有音乐先天，面临家庭期望，她发生了强烈的逆反心理。 上高中时，龚燕并未选择与艺术附近的文科，而是决然毅然地选择了本身 一无所知 的理科。由于在她看来， 既然要做选择，就要选差别最较着的。 2017年，龚燕进入厦门年夜学材料学院生物科学系攻读硕士学位。尔后在厦门年夜学和硕士导师詹达的撑持下，来到UNIST拜候进修，并接办常压抑备金刚石的课题。 2020年秋季，龚燕从厦门年夜学获硕士学位，2022年春季重返UNIST，此次是攻读博士学位，并成了Ruoff的学生。本年5月，龚燕顺遂经由过程了博士学位卒业答辩，她在伴侣圈公布了这个好动静，并附言道： 是终点，也是新的出发点。 龚燕（右）和导师Ruoff（中），和罗达（左）的合照。 回首本身的科研履历，龚燕坦言，她的科研心态产生了显著的改变。 之前，我作为拜候学者来到这里时，心浮气躁，并且心理负担很年夜，总想着我代表厦门年夜学，必然要做出成就，不要孤负母校和硕士导师的期望。 龚燕说。 可是，在导师Ruoff的影响下，此刻的她学会了以沉稳和 玩 的心态去做科研。 导师常说 think like a child （像孩童一样思虑），只有如许才能做好科研。我感觉我此刻的气概很是像他。 龚燕说。 这类心态的改变让龚燕不再执着在成果，而是享受科研的进程。她逐步变得和蔼和佛系，不再急在求成，而是投入到尝试和研究自己，反而获得了更年夜的功效。 说起本身若何处置科研工作带来的压力和焦炙，龚燕向《中国科学报》流露了本身的一个小快乐喜爱。 当我每次感应心乱如麻，或由于研究成果忧?时，老是会驱车去一座离黉舍年夜约半个多小时车程的寺庙。倒不是说必然要去求甚么，我总感觉寺庙有股奇异的气力，从我踏进去的那一刻最先，溪流的水声会刹时抚平我的心里，让我放松下来。 现在，龚燕依然连结着这个小快乐喜爱，时不时就会跑去寺庙感触感染心的安静。由于在她看来，只有安静下来，才能真正专注在一件工作，并获得更好的科研功效。 论文链接： https://doi.org/10.1038/s41586-024-07339-7 *本文图片除注明外均为受访者供给特殊声明：本文转载仅仅是出在传布信息的需要，其实不意味着代表本网站不雅点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或小我从本网站转载利用，须保存本网站注明的“来历”，并自大版权等法令责任；作者假如不但愿被转载或联系转载稿费等事宜，请与我们联系。

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