Wissenschaftler erhalten eine neue Form von Kohlenstoff, magnetisch und härter als Diamant

Amerikanische Wissenschaftler der University of North Carolina stießen Anfang Dezember auf der Suche nach einer kostengünstigen Technologie zur Herstellung künstlicher Diamanten auf eine neue , bisher unbekannte Form von Kohlenstoff. Kristalliner Kohlenstoff, von Wissenschaftlern als Q-Kohlenstoff bezeichnet, ist dichter und härter als gewöhnliche Diamanten, ist ein Ferromagnet und leuchtet im Dunkeln.

Es wird angenommen, dass sich in der Natur Diamanten in großen Tiefen bei ultrahohen Drücken (typischerweise 50.000 Atmosphären) und Temperaturen (in der Größenordnung von 1200 ºC) bilden. Ähnliche Bedingungen werden in Laboratorien geschaffen, um synthetische Diamanten herzustellen, die hauptsächlich in der Industrie verwendet werden. Eine solche Technologie erfordert jedoch enorme Energiekosten, die sich auf die Endkosten des Produkts auswirken.

Wissenschaftler konnten solche ungewöhnlichen Eigenschaften für Kohlenstoffverbindungen erzielen, die dank neuer Technologie in Cu-Kohlenstoff gefunden wurden . Bei normalem atmosphärischem Druck wird nichtkristalliner Kohlenstoff durch eine Mikrowelle erhitzt. Nachdem der Kohlenstoff geschmolzen ist und eine Temperatur von etwa 3700 ºC erreicht hat, wird die Pfütze sehr schnell abgekühlt.

Beim Erhitzen werden Kohlenstoffatombindungen verkürzt und haben keine Zeit, sich beim Abkühlen zu verlängern. Infolgedessen ist das resultierende Material dichter und etwa eineinhalb Mal härter als Diamant. Diese und seine anderen ungewöhnlichen Eigenschaften werden jetzt von Forschern genau untersucht. Darüber hinaus ist es nach Ansicht von Wissenschaftlern durch Regulierung der Abkühlgeschwindigkeit möglich, Cu-Kohlenstoffkristalle verschiedener Formen - Nadeln, Filme usw. - zu erhalten.

Das Verfahren ist kostengünstig, da Wissenschaftler vorhandene Laser für die Augenchirurgie verwenden. Und Kristalle wachsen sehr schnell - laut Hauptautor Jagdish Narayan kann ein Karat in 15 Minuten gezüchtet werden. Bisher werden Kristalle mit einer Größe von etwa 70 Mikrometern erhalten. Wenn Sie jedoch einen Laser mit einem breiteren Strahl verwenden, können größere Kristalle gezüchtet werden.

Source: https://habr.com/ru/post/de387849/