Международная группа исследователей разработала новый метод создания синтетических алмазов с гексагональной кристаллической решеткой, которые превосходят по твердости природные аналоги. Эти алмазы могут найти применение в промышленности и микроэлектронике.
Ученые смогли вырастить алмазы из графита, которые оказались тверже природных. Для этого они создали специальные условия, позволяющие сформировать гексагональную кристаллическую решетку. Такие алмазы могут стать прорывом в различных отраслях, от бурения до микроэлектроники.
Алмазы ценятся во всем мире благодаря своим уникальным свойствам. Ювелиры ценят их за блеск и чистоту, а инженеры и стоматологи — за исключительную твердость. По шкале Мооса, которая оценивает твердость минералов, алмазы занимают высшую ступень — 10 из 10. Это делает их незаменимыми для обработки других материалов, таких как керамика, металл и горные породы.
Большинство природных и синтетических алмазов имеют кубическую кристаллическую решетку. Однако исследователи давно пытались создать более твердые алмазы с гексагональной структурой, подобные тем, что встречаются в метеоритных кратерах и называются лонсдейлитом. До сих пор такие образцы были слишком малы и низкого качества для промышленного использования.
Международная команда ученых смогла преодолеть эти ограничения. Они нагревали графит до 1500 градусов Цельсия в камере высокого давления, что позволило получить синтетические алмазы с гексагональной решеткой. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.
Созданные алмазы размером несколько миллиметров показали твердость 155 гигапаскалей, что значительно выше, чем у природных алмазов (70-100 гигапаскалей). Кроме того, они сохраняют стабильность при температурах до 1100 градусов Цельсия, тогда как природные алмазы начинают разрушаться уже при 700 градусах.
Новые алмазы вряд ли заинтересуют ювелиров, но их повышенная твердость и термическая устойчивость делают их идеальными для использования в бурении, обработке материалов и микроэлектронике. Ученые также рассматривают их применение в исследованиях сверхпроводимости и в качестве подложек для выращивания транзисторов.
Источник: naked-science.ru
