Ученые вырастили искусственные алмазы, более твердые, чем в природе
Международная группа ученых вырастила алмаз, который тверже тех, что встречаются в природе. Это полиморфная модификация углерода, но с гексагональной кристаллической решеткой, а не с кубической, как у природных алмазов. Работа опубликована в журнале Nature Materials.
Алмаз — драгоценный камень. Один из самых дорогих драгоценных камней на Земле. Алмаз очень твердый и поэтому его уже давно используют для сверления отверстий в других твердых материалах. Учитывая высокую цену природных алмазов, ученые разработали способы их синтеза. Сегодня в продаже множество синтетических алмазов.
Алмазы из графена
Ученые давно пытаются синтезировать алмазы с гексагональной, а не кубической решеткой, как у природных и синтетических алмазов. Однако предыдущие попытки создания синтетических алмазов с гексагональной решеткой не привели к успеху.
В новой работе исследовательская группа попробовала новый подход. Ученые использовали в качестве исходного материала графен — двумерный материал, состоящий, имеющий гексагональную решетку. Ученые разработали процесс, который включал нагревание образцов графена до высоких температур под высоким давлением. Регулируя параметры своей установки, исследователи обнаружили, что они могут заставить графен вырасти в синтетический алмаз с гексагональной решеткой.
Первый алмаз, созданный группой, был размером в миллиметр (это в десятки раз больше, чем природный лонсдейлит) и был испытан при давлении 155 ГПа с и показал термостойкость до 1100°C. Натуральные алмазы обычно имеют диапазон от 70 до 100 ГПа и могут выдерживать температуры только до 700°C.
Исследователи отмечают, что маловероятно, что алмазы, изготовленные с по их технологии, будут использоваться для ювелирных изделий. Но они найдут применение в промышленности для сверления и обработки твердых материалов. Ученые также отмечают, что гексагональные алмазы можно использовать и другими способами, например, для хранения данных или в датчиках контроля температуры.