當碳在地球內部受到極端高溫和高壓時,它會結晶形成鑽石;最難的(雖然不一定)地球上的天然礦物。
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但事實證明,製造鑽石的方法不止一種。 1891 年,科學家在檢查亞利桑那州迪亞布羅峽谷的一塊隕石時報告稱在其中發現了“硬顆粒”。之後,1939年,這些堅硬的顆粒被證實是鑽石、石墨和一種以前從未見過的新物質的混合物,這種物質現在被稱為朗斯代爾石,以晶體學家凱瑟琳·朗斯代爾教授的名字命名。
起初,科學家們預計這種不尋常的材料是具有六方結構的鑽石,而不是我們習慣的經典立方鑽石。然而,研究小組在研究 2022 年的隕石樣本時發現,它們實際上是由納米結構的鑽石組成,中間有類似石墨烯的生長物。從技術上講,該樣品是一種輝石,其中兩種礦物同時生長,導致晶體結構的有序性較低,充滿堆疊“錯誤”。
小行星和彗星不是高壓或高溫物體。那麼鑽石和菱形礦是如何最終進入其中的呢?當隕石撞擊地球時,它們所產生的力量足以在撞擊時產生物質。
研究小組在他們的論文中寫道:“有證據表明,這些‘鑽石’是由初始石墨的衝擊壓縮形成的。”紙。 “從拉曼光譜中註意到,一些晶粒內的一些區域表現出結晶立方金剛石的特徵尖峰,表明這些晶粒在衝擊事件期間已達到足夠高的溫度以完成熱力學轉變。”
鑽石和菱形礦也可能在太空中形成,使它們成為真正的太空鑽石。當太空中的物體發生碰撞時就會發生這種情況。 2022 年的另一個團隊將形成歸因於一顆大型小行星和一顆矮行星之間的古老碰撞。
“有強有力的證據表明,新發現了長石和普通鑽石的形成過程,這就像在這些太空岩石中發生的超臨界化學氣相沉積過程,可能是在災難性碰撞後不久的矮行星中,”皇家墨爾本理工大學顯微鏡和微分析設施主任 Dougal McCulloch 教授在一份報告中解釋道。陳述當時。
“化學氣相沉積是人們在實驗室製造鑽石的方法之一,本質上是在專門的室中生長鑽石。”
該團隊認為,朗斯代爾石是由隕石內的超臨界流體形成的,它保留了其中預先存在的石墨的結構。後來,隨著材料冷卻,部分菱形礦被金剛石取代。
朗斯代爾石不僅是在隕石中發現的很酷的東西,而且被認為可以承受58%比鑽石承受的壓力更大。除此之外,如果我們能夠在實驗室中製造足夠數量的它,它還可能具有其他特性,使其非常有用。
第一個團隊在他們的論文中解釋道:“除了結合金剛石和石墨共生體和納米複合材料的極端抗壓強度和抗拉強度的卓越機械性能之外,我們預計這些材料還能夠表現出理想的電子性能。”
“在石墨烯和金剛石層之間具有導電界面的矽藻土結構的存在提供了另一種將潛在的超導路徑引入到其他絕緣材料中的機制。”
這種新型金剛石是在自然界中通過撞擊而不是地球內部的極端高溫和壓力形成的,可以在電子和導體領域得到應用。









