来自中国两所大学的一组科学家团队综合了比实验室中的钻石更难的材料。
当碳在地球内受到极高的热量和压力时,它会结晶形成钻石。最难的(尽管不一定是)地球上的天然矿物。在钻石中,每个碳原子在四面体排列中粘合到其他四个碳原子。但是在适当的情况下,碳可以安排六角形,形成一种更坚硬的材料。
我们知道,由于陨石的影响形成了它,我们知道了Lonsdaleite的存在。
1891年,科学家们在亚利桑那州峡谷暗黑破坏神进行了陨石研究,其中发现了其中的“硬颗粒”。之后,1939年,这些硬颗粒被证实是钻石,石墨和一种从未见过的新物质的混合物,现在是晶体学家凯瑟琳·朗斯代尔(Dame Kathleen Lonsdale)教授后,现在称为隆斯代尔。
起初,科学家们期望具有六角形结构的异常材料是钻石,而不是我们习惯的经典立方钻石。然而,在研究2022年陨石的样品中,一支小组发现,它们由纳米结构的六边形和立方钻石组成,两者之间具有石墨烯样生长。从技术上讲,样品是diaphite,同时两个矿物质生长,导致堆积的“误差”较少有序的晶体结构。
团队在他们的纸。 “从拉曼光谱中注意到,某些晶粒内的几个区域表现出晶体立方钻石的特征尖峰,表明这些区域在冲击事件中达到了足够高的温度以完成热力学转化。”
除了非常棒的是,陨石可以用太多的力量影响以至于它们创造了六角形钻石,它也带来了科学家可能能够综合它们的前景。
新团队在论文中解释说:“借助潜在的卓越的机械性能和有趣的结构,朗斯代莱特也对材料科学的研究兴趣也引起了强烈的研究兴趣。” “理论计算表明,HD(六角钻)甚至可能超过立出的钻石(CD),这是当今自然界中最难且最不可压缩的材料。”
使用旨在模仿这些“超级钻石”的自然产生的冲击压缩技术,研究人员过去能够生产它们。但是,在此过程中,他们也得到了很多石墨和钻石。在新工作中,团队使用压力和温度来制造lonsdaleite,以优化生产条件。
“理论计算表明,CD的总能量略低于HD的总能量,并且在从石墨前体开始时,直接石墨到CD转变的能屏障略低于石墨 - TO-HD转换,因此CD通常是主要的产品。”该团队在他们的研究中解释说。
“为了克服这种不利的HD增长因素,我们通过中间的磷矿阶段从石墨中合成了HD,其中层间粘结可能会锁定在压缩石墨中近乎AB的堆叠,并阻碍高温刺激期间层的进一步滑动。 HD的形成。对于高清合成至关重要。”
以及新超导体的潜在铺路方式,并能够承受58%在实验室中产生材料的压力比钻石更大,可以告诉我们关于天然隆斯代莱石的形成。
团队总结说:“例如,在地球上几乎找不到天然的隆斯代石,因为行星内部很少提供合适的[...]条件。” “更重要的是,高清的出色热稳定性和超高硬度表明了其在工业应用中的巨大潜力,为这种非凡的材料提供了机会。”
该研究发表在自然材料。