Учёные из Токийского университета предложили новый метод получения искусственных алмазов, который сочетает эффективность и щадящее воздействие на органические материалы, сообщает SciTechDaily.
Традиционно синтез алмазов требует экстремальных условий — давления в десятки гигапаскалей и температуры в тысячи градусов. Другие методы, вроде химического осаждения из паровой фазы, создают алмазы нестабильной структуры. Новый подход токийских исследователей использует низкое давление и тщательно контролируемое электронное облучение молекулы углерода — адамантана (C10H16).
Адамантан особенно интересен учёным из-за своей тетраэдрической структуры, схожей с кристаллической решёткой алмаза. Под воздействием электронного пучка из молекул удаляются C-H-связи, а углеродные атомы соединяются в трёхмерную алмазную решётку. Учёные наблюдали процесс с атомным разрешением с помощью просвечивающей электронной микроскопии: субмикрокристаллы облучали при 80–200 килоэлектронвольт и температуре 100–296 Кельвинов в вакууме в течение нескольких десятков секунд.
Результатом стали наноалмазы без дефектов с кубической кристаллической структурой и диаметром до 10 нанометров, сопровождающиеся выделением водорода. При этом попытки синтеза с другими углеводородами не увенчались успехом.
Учёные подчёркивают, что открытие не только расширяет возможности синтеза алмазов, но и открывает новые горизонты для исследований в области электронной литографии, инженерии поверхностей и визуализации материалов. Кроме того, результаты подтверждают гипотезы о том, что образование алмазов в метеоритах и некоторых земных осадочных породах могло происходить под воздействием высокоэнергетического облучения.
источник
уникальность
