(mining.com) - Международная группа ученых обнаружила, что алмазы, образовавшиеся во время ударной волны высокой энергии, возникшей при столкновении с астероидом около 50 000 лет назад, обладают уникальными и исключительными свойствами, обусловленными кратковременным воздействием высоких температур и экстремального давления.
В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Science, исследователи говорят, что они могут найти применение в производстве современных механических и электронных устройств, поскольку дают возможность создавать материалы, которые не только сверхтвердые, но и пластичные, а также позволяют получать настраиваемые электронные свойства.
Чтобы прийти к своим выводам, ученые использовали подробные современные кристаллографические и спектроскопические исследования минерала лонсдейлита из железного метеорита Каньона Дьявола, впервые обнаруженного в 1891 году в пустыне Аризоны.
Ранее считалось, что лонсдейлит, названный в честь новаторского британского кристаллографа Кэтлин Лонсдейл (Kathleen Lonsdale), состоит из чистого шестиугольного алмаза, что отличало его от классического кубического алмаза. Однако группа обнаружила, что на самом деле он состоит из наноструктурированных алмазных и графеноподобных сростков, когда срастаются два минерала в кристалле, они называются диафитами. Команда также выявила дефекты «укладывания» или «ошибки» в последовательностях повторяющихся узоров слоев атомов.
«Благодаря распознаванию различных типов срастания между структурами графена и алмаза мы можем приблизиться к пониманию условий давления и температуры, которые возникают во время столкновений с астероидами», - сказал Петер Немет (Péter Németh), ведущий автор исследования, в заявлении для СМИ.
Немет и его коллеги также обнаружили, что расстояние между слоями графена необычное из-за уникального окружения атомов углерода, возникающего на границе раздела алмаза и графена. Они также продемонстрировали, что структура диафита отвечает за ранее необъяснимую спектроскопическую особенность.
«Это очень интересно, поскольку теперь мы можем обнаруживать диафитовые структуры в алмазе с помощью простого спектроскопического метода без необходимости прибегать к дорогостоящей и трудоемкой электронной микроскопии», - сказал соавтор исследования Крис Ховард (Chris Howard).
По мнению группы, структурные единицы и сложность, отмеченные в образцах лонсдейлита, могут встречаться в широком диапазоне других углеродистых материалов, полученных ударным и статическим сжатием или осаждением из паровой фазы.
Таким образом, они считают, что за счет контролируемого роста слоев структур появится возможность проектировать сверхтвердые и пластичные материалы, а также можно будет получать регулируемые свойства для электронных компонентов, начиная от проводника и кончая изолятором.
