Ученые научились делать большие искусственные алмазы

Журнал Live Science пишет, что американским ученым удалось получить высокочистые искусственные алмазы больших размеров.

Алмаз, состоящий из чистого углерода, является самым твердым природным минералом. Это и другие его качества (прозрачность, устойчивость к воздействию радиации, электрических полей и химических реагентов) делают алмаз привлекательным для использования не только в ювелирном деле, но и в науке и промышленности, при создании инструментов, электронных компонентов и даже квантовых компьютеров.

Однако свойства алмаза делают его обработку весьма сложным процессом. Изначальные дефекты кристаллов устраняются при отжиге. Но эта процедура может привести к изменению структуры кристаллической решетки, и вместо твердого, сияющего алмаза получится мягкий, серый графит, еще один аллотроп углерода.

Для предотвращения графитизации при отжиге алмазов применяют высокое давление (до 60 тысяч атмосфер). Недостатки такого метода заключаются в ограниченности количества и размеров получаемых кристаллов.

Кроме того, он требует немалых затрат.

Исследователям из вашингтонского Института Карнеги удалось решить проблемы, связанные с отжигом. Они использовали метод химического осаждения из газовой фазы (Chemical Vapor Deposition, CVD), который позволяет получать монокристаллические алмазы при давлении ниже атмосферного и температуре 2 000oC. При этом желто-коричневый исходный материал превращается в прозрачные кристаллы с легким розовым налетом. Исследователи объясняют возникновение этого налета замещением некоторых атомов углерода в кристаллической структуре атомами азота.

По словам авторов метода, детальное описание которого представлено в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, искусственные алмазы могут достигать килокарата при исключительных оптических качествах.

Илья Ульянов