Лазер помог ученым превратить углерод в магнитные «супералмазы»

Лазер помог ученым превратить углерод в магнитные «супералмазы»

Новости науки и техники Комментариев к записи Лазер помог ученым превратить углерод в магнитные «супералмазы» нет

Ученые открыли третью твердую фазу углерода — так называемый Q-углерод, обладающий необычными магнитными свойствами, превышающий по прочности алмаз и светящийся при пропускании через него тока.

Физики из университета Северной Каролины создали новую форму углерода — Q-углерод, который может царапать алмаз и при этом обладает необычными магнитными свойствами, облучая образцы углерода при помощи сверхмощных и коротких импульсов лазера, говорится в статьях, опубликованных в Journal of Applied Physics и APL Materials.

«Мы создали третью твердую фазу углерода. Единственное место, где Q-углерод можно найти в природе – ядра некоторых планет. Мы даже не думали, что существуют такие формы углерода, как наше детище, которые обладают ферримагнитными свойствами» — заявил Джей Нараян (Jay Narayan) из университета Северной Каролины в Роли (США).

Нараян и его коллега Анаг Баумик (Anagh Bhaumik) создали эту форму углерода, экспериментируя с так называемым аморфным углеродом – беспорядочным набором из множества атомов углерода, которые не организованы в «плитку» из шестиугольников, как графит, или кубические кристаллы, как алмазы.

Целью этих изысканий выступал поиск новых методов создания искусственных алмазов, которые бы не требовали столь высоких температур и давлений, которые применяются при их выращивании сегодня. Нараян и Баумик предположили, что желаемого можно достичь, облучая кусочки аморфного углерода при помощи коротких, но очень мощных импульсов лазера, при комнатной температуре и давлении.

Часть полученных «алмазов», к большому удивлению ученых, обладала совсем не той структурой и свойствами, которые они ожидали увидеть. Благодаря нагреву до 3,7 тысяч градусов Цельсия и сверхбыстрому охлаждению, частицы аморфного углерода превратились в новый, до этого не известный науке материал, которые одновременно сочетает в себе некоторые черты алмазов и графита.

Research Update: Direct conversion of amorphous carbon into diamond at ambient pressures and temperatures in air

ABSTRACT
We report on fundamental discovery of conversion of amorphous carbon into diamond by irradiating amorphous carbon films with nanosecond lasers at room-temperature in air at atmospheric pressure. We can create diamond in the form of nanodiamond (size range 100 nm). Nanosecond laser pulses are used to melt amorphous diamondlike carbon and create a highly undercooled state, from which various forms of diamond can be formed upon cooling. The quenching from the super undercooled state results in nucleation of nanodiamond. It is found that microdiamonds grow out of highly undercooled state of carbon, with nanodiamond acting as seed crystals.

http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4932622

Данная форма углерода, которую исследователи назвали Q-углеродом, обладает более высокой твердостью и механической прочностью, чем алмаз, и к тому же он начинает светиться, если через него пропустить даже небольшое количество энергии.

Как полагают ученые, пленки из этих «супералмазов» можно использовать для производства прозрачных и очень тонких дисплеев, сверхпрочных игл и медицинских приборов, а также во всех других задачах, где сегодня применяются искусственные алмазы.

Дополнительным бонусом стало то, что Q-углерод можно превратить в обычные алмазы, повторно нагрев их. Это позволяет, как отмечают Нараян и Баумик, достаточно дешево производить монокристаллические наноалмазы, обладающие более привлекательными свойствами, чем их поликристаллические аналоги.

Источник: https://ria.ru/science/20151202/1334390591.html

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru

Back to Top