Физики наконец синтезировали чистый сверхтвердый гексагональный алмаз, что стало важным достижением после 60 лет неудачных попыток.
Freepic
Ученым удалось создать этот уникальный алмаз, используя графит и новые условия для формирования его гексагональной кристаллической решетки. Это открытие имеет потенциал для широкой практической реализации в производстве ультрасовременных инструментов и технологий.
Что такое гексагональный алмаз?
Гексагональный алмаз, известный также как лонсдейлит, является аллотропом углерода с гексагональной кристаллической структурой. Этот материал был обнаружен в наноструктуре метеорита Каньон-Дьябло в 1967 году. Его физические свойства значительно превосходят характеристики традиционного кубического алмаза благодаря существованию слоев, соединенных гексагональными кольцами, что устраняет дефекты и раскалывание, часто наблюдающееся в кубической форме алмаза.
Как был синтезирован гексагональный алмаз?
До недавнего времени синтез лонсдейлита с чистотой был затруднен, и полученные образцы содержали примеси. Исследования демонстрировали, что при высоких температурах и ударных сжатиях, происходящих, например, при падении метеоритов, графит может преобразовываться в гексагональный алмаз. Ученые из Цзилиньского университета в Китае провели высокоразрешающую просвечивающую электронную микроскопию и теоретические расчеты, которые помогли понять процесс формирования этого материала. Они установили, что начальный этап трансформации начинается с образования алмазных зародышей в графитовой матрице.
Какие условия были необходимы для синтеза?
Чтобы получить сравнительно крупный образец диаметром один миллиметр и толщиной 70 микрометров, исследователи использовали высококачественные монокристаллы графита, под воздействием температуры в 1400 градусов Цельсия и давления в 30 гигапаскалей, что в почти 300 тысяч раз превышает давление атмосферы. При этом удалось достичь почти 100-процентной чистоты материала.
