Науковці Ліверморської національної лабораторії простежили надшвидке утворення гексагонального алмазу — лонсдейліту — під час лазерного стиснення графіту. Про експеримент LLNL повідомила 8 серпня 2022 року. Робота допомагає зрозуміти, як змінюється структура вуглецю в екстремальних умовах.
Рентгенівський погляд на короткоживучий стан
Команда використала установку Matter in Extreme Conditions на рентгенівському лазері LCLS. Лазерний удар створював швидке стиснення, а фемтосекундні рентгенівські імпульси дозволяли відстежувати перебудову атомів. Після наростання удару стиснення підтримувалося приблизно 100 пікосекунд.
Уже протягом 20 пікосекунд дослідники спостерігали впорядкований продукт перетворення, структура якого була пов’язана з початковою орієнтацією графіту. Результат підтримує механізм без далекого дифузійного переміщення атомів.
Що це говорить про лонсдейліт
Автори вважають гексагональну структуру можливим проміжним станом на шляху до звичайного кубічного алмазу. Це важливо і для пояснення слідів метеоритних ударів, і для фізики фазових переходів. Однак робота не демонструє готового різального інструмента чи стабільного каркаса з виміряною твердістю 142 ГПа: її головний результат — спостереження самого процесу.
Про інший напрям досліджень алмазних матеріалів читайте в публікації про надтонкі гнучкі алмазні мембрани.