Laboratuvarda oluşturulan yeni bir elmas formu, doğal elmas kadar güçlü ve ısıya daha iyi dayanabiliyor.

Fizik


24 Kasım 2021

Siyah bir arka plana karşı üç bulutlu mineral kayalar ayarlanır

Bulutlu mineral kayalar

Shutterstock / Cheshirskiy Kot

Yeni bir elmas formu yaratıldı. Eşsiz yapısı, doğal elmaslara benzer özellikler verir, ancak aşırı ısı altında daha kararlıdır, bu nedenle sıcak koşullarda çalışan aletlerde faydalı olabilir.

Elmaslarda ve diğer birçok malzemede iki ana moleküler yapı türü vardır: tüm atomların tekrar eden düzenlemelerde düzgün bir şekilde düzenlendiği kristal yapılar ve çoğunlukla düzensiz olan amorf yapılar. Virginia, Fairfax’taki George Mason Üniversitesi’nden Howard Sheng ve meslektaşları, ilk kez bu iki tür arasında bir yapıya sahip bir elmas yaptılar.

Parakristalin elmas adı verilen yeni malzeme, sadece birkaç karbon atomundan oluşan parakristalitler adı verilen küçük yapılardan oluşuyor. Parakristalitlerin düzenlenme şekline ilişkin özel bir düzen yoktur. Sheng, “Bu, bildiğimiz elmastan tamamen farklı” diyor.

O ve meslektaşları, malzemeyi altı ultra sert karbür örs arasında buckminsterfullerene veya buckyballs adı verilen bir tür karbon molekülünü ezerek yarattılar. Yaklaşık 30 gigapaskal basınçta – Mariana çukurunun dibindeki basıncın yaklaşık 270 katı – ve 1200°C’yi aşan sıcaklıklarda, bucky topları parakristal elmasa dönüştü.

Sheng, “Yalnızca amorf ve kristal yapıların olduğunu kabul ettik, ancak gözden kaçırdığımız bir ara durum var” diyor. Benzer parakristal durumların diğer katılarda da bulunabileceğini söylüyor ve başka yeni malzemeler bulmayı umuyor.

Parakristalin elmaslar, yüksek sıcaklıklarda diğer birçok elmas biçiminden çok daha kararlıdır. Sheng, aynı zamanda doğal elmaslar kadar sert olduklarını, bu nedenle yüksek sıcaklıklarda uzun süre çalışması gereken testerelerde ve diğer endüstriyel aletlerde kullanılabileceğini söylüyor.

Dergi referansı: Doğa, DOI: 10.1038/s41586-021-04122-w

Madde üzerinde değişiklik yapıldı
25 Kasım 2021

Elması oluşturmak için kullanılan basınç ile Mariana çukurununki arasındaki oranı düzelttik.

Bu konular hakkında daha fazlası:



#Laboratuar #yapımı #parakristal #elmasın #benzersiz #yapısı #aşırı #ısıyı #tolere #etmesini #sağlar