Новый углерод твёрже алмаза

15.05.2009

Впервые существование подобного материала было предсказано еще в 2003 году

Физики открыли новый вид углерода, который тверже алмаза. Об этом сообщает Lenta.ru со ссылкой на Nature News. Новый материал получил имя М-углерод (M-carbon).

Впервые существование подобного материала было предсказано еще в 2003 году. Тогда исследователи обнаружили, что в результате холодного сжатия графита при давлении 13,4 гигапаскаля образовывался материал, который разрушал алмазные наковальни, осуществлявшие сжатие. Однако исследование структуры материала осложнялось тем, что М-углерод превращался в графит после снятия давления.

В рамках нового исследования, чтобы определить структуру нового материала, ученые использовали компьютерное моделирование. Им удалось установить, что ячейка кристалла имеет форму сильно скошенного параллелепипеда. Внутри каждой такой ячейки находятся два фрагмента плоских гексагональных углеродных листов, между атомами которых образованы связи. Физикам удалось установить, что новый материал является прозрачным и не проводит электрический ток.

Кроме этого исследователи смоделировали результаты дифракции рентгеновского излучения на новом материале, а также спектроскопии. Полученные данные оказались в хорошем согласовании с результатами исследований сжатого графита, проведенными в 2003 году.

Применение нового материала осложняется тем, что он, как уже говорилось выше, после снятия давления превращается в графит. Исследователи считают, что подобное свойство может быть полезно, например, при производстве уплотняющих прокладок, работающих при большом давлении.

Напомним, что совсем недавно ученым удалось доказать, что самым твердым на сегодняшний день является так называемый лонсдейлит (или гексагональный алмаз). По расчетам исследователей, этот материал примерно в 1,5 раза тверже алмаза.

Ранее, в 2005 году, немецкие ученые нашли сверхтвердую форму углерода, плотность которого лишь на 0,3% больше, чем у алмаза, однако различия в модуле объемной деформации (показателе твердости материала) гораздо заметнее — у алмаза этот модуль равен 442 ГПа, а у нового материала — 491 ГПа. Физики запатентовали метод получения новой сверхтвердой формы углерода и разработали концепцию технологии его получения в промышленных масштабах.

«Lenta.ru»

©РАН 2019