Гексагональный алмаз — редкую форму углерода, известную как лонсдейлит, — удалось получить в лаборатории. Об этом сообщается в журнале Nature. Этот материал десятилетиями вызывал споры: его находили в метеоритных кратерах, но кристаллы были крошечными и смешанными с другими минералами, поэтому не все специалисты считали его отдельной формой алмаза. Теперь исследователи из Китая сообщили о получении чистого образца.
В качестве исходного материала использовали высокоориентированный графит — упорядоченную форму графита, похожую на углерод в грифеле карандаша. Образец зажали между сверхпрочными наковальнями из карбида вольфрама и подвергли экстремальным условиям. Давление достигало 20 ГПа — примерно в 200 тысяч раз выше атмосферного. Температура составляла от 1300°C до 1900°C.
Решающим оказалось направление сжатия — давление прикладывали сверху к слоям углерода, а не сбоку. При таком воздействии слоистая структура графита перестраивается, и атомы образуют другую кристаллическую решетку. В результате сформировался миллиметровый кристалл гексагонального алмаза.
Структуру материала проверили несколькими методами: рентгеновская дифракция показала характерную кристаллическую решетку, а электронная микроскопия с атомным разрешением позволила увидеть шестиугольное расположение атомов углерода. Затем образец испытали на твердость методом Виккерса — алмазный наконечник вдавливали в поверхность материала. Полученное значение составило около 114 ГПа. Для сравнения, твердость большинства природных алмазов находится примерно на уровне 110 ГПа.
Разница невелика, но она показывает, что такая форма углерода может быть как минимум не уступающей обычному алмазу по прочности.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые впервые определили примесь галогенов в природных алмазах.
