科学者はダイヤモンドを圧縮してより硬い材料を作成しました

ダイヤモンドは人類に知られている物質の中で最も硬い物質の一つですが、専門家はダイヤモンドを粉砕してより硬い物質にできると信じています。

宝石は炭素の結晶で構成される天然素材です。 それは地球内に存在しており、研究では、重大な地質学的現象の一部として「ダイヤモンドの噴水」が地表に送られる可能性があることさえ示唆されています。

信じられないほど耐久性のある粒子構造である四面体格子により、これまで最も硬い材料の 1 つであると考えられていましたが、専門家はそれをさらに丈夫なものに変える方法を発見しました。

米国とスウェーデンの物理学者は、ダイヤモンドよりも圧力に対する耐性が30パーセント高いと考えられるシミュレーションを作成した。

専門家は、理論的に不安定になるはずの高圧と高温下でダイヤモンドがどのように動作するかをテストするために、スーパーコンピューターで正確な量子分子動力学シミュレーションを実行しました。

ダイヤモンドを硬くする方法はありますか？iStock

彼らの研究結果は、ダイヤモンドの炭素原子が異常な構造を作り出すまでの条件の詳細を明らかにしました。

この構成は 8 原子の体心立方相 (BC8) として知られており、地球上ではシリコンとゲルマニウムの 2 つの材料でのみ観察されています。

地球上では、炭素の BC8 相は自然には発生しませんが、宇宙空間や系外惑星内の高圧環境には存在すると考えられています。

「BC8構造は、四面体最近隣の完全な形状を維持していますが、ダイヤモンド構造に見られる劈開面はありません」とローレンス・リバモア国立研究所の物理学者ジョン・エガート氏は説明する。

この理論は健全ですが、それを実際に定式化する試みは今のところ成功していません。 これは、BC8 相が発生する温度と圧力の範囲が非常に狭く、その範囲が不明であるためです。

「私たちは、ポストダイヤモンドBC8相は、炭素状態図の狭い高圧高温領域内でのみ実験的にアクセスできると予想していました」と南フロリダ大学の物理学者イヴァン・オレイニク氏は説明した。

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