Wissenschaftler wachsen größer, bessere Diamanten

Wenn Sie dachten, dass Rock am Ring im Fenster Tiffany war groß und schön, die Diamanten in den Labors mit einer neu entwickelten Methode behandelt werden wirklich umhauen.

Diamant, eine besondere Form von reinem Kohlenstoff, dient natürlich mehr als nur Schmuck funkeln hinzufügen. Es dient auch zur Herstellung von Skalpellklingen, elektronische Komponenten und sogar Quantencomputer.

Aber die sehr Eigenschaften von Diamant, die es perfekt für diese Verwendungszwecke machen – seine Härte (es ist das härteste bekannte natürlich vorkommende Mineral), optische Klarheit und Beständigkeit gegen Chemikalien, Strahlung und elektromagnetische Felder – machen sie auch einen schwierigen Stoff, mit zu arbeiten.

Mängel können durch eine Heizung-Prozess namens Glühen von Diamond bereinigt werden, aber dieser Prozess kann Diamant in Graphit, eine andere Form oder allotropen verwandeln, führt von Kohlenstoff, die weich und grau und mit dem Bleistift verwendet wird.

Zur Vermeidung von Graphitisierung Diamant Behandlungen zuvor müssen mit hohem Druck (bis zu 60.000 Mal atmosphärischen Druck oder der Druck erleben wir auf Höhe des Meeresspiegels) während der Glühprozess, aber solche hoch Druck/hoch-Temperatur-Prozesse sind teuer und setzen Grenzen, die Größe und Menge der Diamanten, die behandelt werden können.

Ein Team von Wissenschaftlern an der Carnegie Institution in Washington, D.C., haben Weg gefunden, um diese Probleme zu bekommen – und größer, bessere Diamanten zu machen.

Wachsende Diamanten

Sie verwenden eine Methode namens chemical Vapor Deposition (CVD), um synthetische Diamanten zu wachsen. Im Gegensatz zu anderen Diamant wachsenden Methoden, mit denen hohe Drücke wie tief in der Erde zu finden wo bilden sich natürliche Diamanten, produziert CVD Einkristall Diamanten bei niedrigem Druck. Diese Diamanten können sehr schnell gewachsen und haben relativ wenige Mängel.

Die Carnegie-Team könnte diese synthetischen Diamanten und Tempern sie bei Temperaturen bis zu 3.632 Grad Fahrenheit (2.000 Grad Celsius) bei Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks. Die Glühprozess dreht sich der Diamantkristalle, die ursprünglich gelb-braun, farblos oder leicht rosa sind. Der Prozess hat auch minimal Graphitisierung.

"Es ist auffällig, um braune CVD Diamanten durch diese kostengünstige Methode in klar, rosa gefärbte Kristalle verwandelt zu sehen", sagte Studie Teammitglied Chih-Shiue Yan.

Die Forscher auch herausgefunden, was bewirkt, die rosa Tönung dass: ein Stickstoffatom tritt an die Stelle von einem Kohlenstoffatom in bestimmten Ort in der Kristallstruktur. Dieser Befund "auch die Edelstein-Industrie natürlich aus synthetischem Diamant unterscheiden helfen kann," sagte Yan.

Die neue Methode, detailliert in der 27 Oktober Ausgabe der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences, kann die Forscher Diamanten größer werden.

"Das spannendste an diesem neuen Glühprozess die unbegrenzte Größe der Kristalle, die behandelt werden können, ist", sagte Studie Teammitglied Ho-Kwang Mao. "Der Durchbruch ermöglicht uns, Kilocarat Diamanten von hoher optischer Qualität drücken."

Der Hope-Diamant ist eine bloße 45,52 Karat.

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