小行星碰撞的高能冲击波中形成的钻石 大约 5 万年前 具有独特而特殊的特性,这是由短期高温和极压造成的。
在 发表 在《 美国国家科学院院刊》上 ,研究人员表示,这些结构可以针对先进的机械和电子应用,因为它们提供了设计材料的能力,这些材料不仅超硬而且具有可调节的延展性 电子特性 。
为了得出他们的结论,科学家们对 1891 年在亚利桑那沙漠中首次发现的峡谷暗黑铁陨石中的矿物 lonsdaleite 进行了详细的最先进的晶体学和光谱检查。
以英国晶体学家凯瑟琳•朗斯代尔夫人的名字命名,朗斯代尔石以前被认为由纯六角形钻石组成,与经典的立方钻石区别开来。 然而,研究小组发现它实际上是由纳米结构的金刚石和类似石墨烯的共生体组成——晶体中的两种矿物一起生长——称为透辉石。 该团队还确定了原子层重复模式序列中的堆垛层错或“错误”。
“通过识别石墨烯和金刚石结构之间的各种共生类型,我们可以更深入地了解小行星撞击过程中发生的压力-温度条件,”该研究的主要作者 Péter Németh 在一份媒体声明中说。
Németh 和他的同事们还发现, 石墨烯层 是不寻常的,因为在金刚石和石墨烯之间的界面处发生了独特的碳原子环境。 他们还证明了辉绿岩结构是造成以前无法解释的光谱特征的原因。
“这非常令人兴奋,因为我们现在可以使用简单的光谱技术检测钻石中的透辉石结构,而无需昂贵且费力的电子显微镜,”该研究的合著者克里斯霍华德说。
据该小组称,在 lonsdaleite 样品中报告的结构单元和复杂性可能出现在通过冲击和静态压缩或通过气相沉积产生的各种其他碳质材料中。
因此,他们认为通过结构的受控层生长,应该可以设计出超硬和延展性材料,并具有从导体到绝缘体的可调节电子特性。
来源:www.mining.com
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