天然ダイヤモンドよりも硬いダイヤモンドは、新しい方法で作ることができる

新しい方法で得られたダイヤモンドは、通常の立方晶構造ではなく六方晶構造を持ち、優れた硬度と熱安定性を備えています。

天然ダイヤモンドの最大硬度はわずか約 110 GPa ですが、新しく合成されたダイヤモンドの硬度は 155 GPa です。

ScienceAlertは3月3日、科学者らが宝石の構造に対する新たなアプローチを通じて、天然ダイヤモンドよりも硬いダイヤモンドを合成したと報じた。

ダイヤモンドは地球上で最も硬い天然物質として知られていますが、それよりも硬い合成ダイヤモンドも存在します。最近、中国の複数の大学と研究機関の専門家グループが、新たな合成方法を発見しました。

研究チームはグラファイトを極めて高い圧力にさらした後、1,527℃まで加熱した。その結果得られたダイヤモンドは、通常の立方晶系ではなく、六方晶系の結晶構造を有していた。

六角形ダイヤモンドは、隕石衝突地点で発見された50年以上前に科学者の注目を集めました。今回の研究は、この内部構造が硬度を高めるという確固たる証拠として初めて提示されました。

研究チームによると、天然ダイヤモンドと合成ダイヤモンドは主に立方晶系の格子構造をしているが、六角形構造は、入手したサンプルのほとんどが純度が低く、サイズが非常に小さいため、まれで、ほとんど未調査だという。

「六方晶ダイヤモンドの合成は困難であり、その存在自体が議論の的となっている」と研究チーム。

新たに合成されたダイヤモンドの硬度は155GPa（物質が耐えられる圧力の単位）です。一方、天然ダイヤモンドの最大硬度は約110GPaです。

この新しいダイヤモンドの熱安定性も印象的です。研究者によると、この合成六方晶ダイヤモンドは最大1,100℃まで耐えられるとのことです。これは、産業用途で一般的に使用されるナノダイヤモンドの900℃という高温をはるかに上回ります。天然ダイヤモンドはより高い温度に耐えられますが、それは真空中に限られます。

科学者が研究室で六方結晶ダイヤモンドを生成したのは今回が初めてではありません。2016年に行われた以前のプロジェクトでは、非晶質炭素という、形が一定しない物質から六方結晶ダイヤモンドが生成していました。

しかし、研究チームは、実験室で超硬質ダイヤモンド材料を作り出すことができることが証明された新しい合成方法を持っています。

研究チームは「私たちの研究結果は、高圧高温下でのグラファイトからダイヤモンドへの変化に関する貴重な知見を提供し、このユニークな材料の製造と応用の機会を創出する」と述べている。

出典: https://thanhnien.vn/che-tao-duoc-kim-cuong-cung-hon-kim-cuong-tu-nhien-bang-phuong-phap-moi-185250303111931835.htm