尽管石墨烯只有一个原子厚，却以其令人难以置信的强度而闻名。那么如何使其变得更强大？当然，一种方法是将其变成钻石。韩国的研究人员现在已经开发出一种新方法，可以将石墨烯转化为最薄的金刚石薄膜，而无需使用高压。
石墨烯，石墨和钻石都是由相同的材料 - 碳构成的，但是这些材料之间的区别在于碳原子如何排列和键合在一起。石墨烯是仅一个原子厚的碳薄片，它们之间在水平方向上具有牢固的键合。石墨由彼此堆叠的石墨烯片组成，每片内部均具有牢固的键合，而薄弱的键则连接不同的片。在钻石中，碳原子在三个维度上的连接更为牢固，从而形成了非常坚硬的材料。
当石墨烯层之间的键增强时，它可以成为2D形式的金刚石。问题是，这通常不容易做到。一种方法需要极高的压力，并且一旦除去该压力，材料就会恢复为石墨烯。其他研究已经在石墨烯中添加了氢原子，但这使控制键变得困难。
对于这项新研究，基础科学研究院（IBS）和蔚山国立科学技术研究院（UNIST）的研究人员用氢代替了氟。这个想法是通过将双层石墨烯暴露在氟中，将两层拉得更近，从而在它们之间形成更牢固的结合。
△石墨烯（左）和F - 金刚石（右）之间的比较表明，各层之间的距离越来越近该团队首先使用经过实践检验的化学气相沉积（CVD）方法在由铜和镍制成的基板上创建双层石墨烯。然后，他们将石墨烯暴露于二氟化氙蒸汽中。该混合物中的氟粘附在碳原子上，加强了石墨烯层之间的结合，并形成了超薄的氟化金刚石层，称为F-金刚烷。
新过程比其他方法简单得多，这应使其相对易于扩展。金刚石超薄片可以制造更坚固，更小和更灵活的电子组件，尤其是作为宽间隙半导体。
该研究的第一作者Pavel V. Bakharev说：“这种简单的氟化方法可在近室温和低压下工作，而无需使用等离子体或任何气体活化机制，因此降低了产生缺陷的可能性。”
该研究发表在《自然纳米技术》杂志上。