Превращение графита в алмаз

Исследование было опубликовано в недавнем выпуске Журнала Американского химического общества. Исследование проводилось под руководством Сяо-Цзе Чжана, Яо-Пин Се и Чжи-Пань Лю из Университета Фудань и Шанхайского университета в Шанхае, Китай.

Лю сказал, что их исследование разрешает давнюю загадку о том, почему шестиугольный алмаз специально создается из графита, а не из кубического алмаза в начале формирования алмаза. Далее он сказал, что, учитывая, что превращение графита в алмаз является прототипом перехода из твердого состояния в твердое, знания, полученные в ходе этого исследования, должны значительно улучшить понимание физики и химии твердого тела под высоким давлением.

Причина превращения графита в шестиугольный алмаз, а не в кубический, связана со скоростью или называется кинетикой реакции в химии. Исследователи использовали совершенно новый тип моделирования, в котором они определили пути с наименьшей энергией при переходе от графита к алмазу. Они обнаружили, что переход к шестиугольному алмазу происходит примерно в 40 раз быстрее, чем переход к кубическому алмазу. Это означает, что, хотя кубический действительно начинает формироваться, в нем присутствует большое количество шестиугольного алмаза, который смешался, согласно Phys.org.

Графит - это форма кристаллического углерода, которая содержится в метаморфических и магматических породах. Это минерал, который особенно мягкий и имеет очень низкий удельный вес. Он также расщепляется при очень легком давлении и устойчив к нагреванию. Графит часто используется в производстве и металлургии.

Между тем, шестиугольные и кубические алмазы состоят из атомов углерода с максимум четырьмя связями. Следовательно, алмаз твердый. У кубического алмаза есть слои, которые все ориентированы в одном направлении. С другой стороны, в шестиугольном алмазе слои попеременно ориентированы, что приводит к шестиугольной симметрии.