Новая форма сверхтвердого углерода

Физики открыли новый вид углерода, который по твердости превышает алмаз. По информации Nature News и данным статьи исследователей в журнале Physical Review Letters, новый материал назван М-углерод (M-carbon). Существование такого материала было предсказано в 2003 г.

Основанием для этого явилось получение при холодном сжатии графита под давлением 13,4 гигапаскаля материал, который разрушал алмазные наковальни, осуществлявшие это сжатие. Дальнейшие исследования структуры нового материала осложнялось превращением М-углерода в графит после снятия давления.

В ходе новых исследований по определению структуры нового материала ученые использовали компьютерное моделирование. Они установили, что ячейка кристалла имеет форму сильно скошенного параллелепипеда. Внутри каждой ячейки есть два фрагмента плоских гексагональных углеродных листов, между атомами которых образованы связи. Новый материал прозрачен и не проводит электрический ток.

Были смоделированы результаты дифракции рентгеновского излучения на новом материале, а также спектроскопии. Полученные данные хорошо согласовывались с результатами исследований сжатого графита, полученными в 2003 г. Применение нового материала осложняется его превращением в графит поле снятия давления.

Исследователи считают, что подобное свойство может быть полезно, например, при производстве уплотняющих прокладок, работающих при большом давлении. Ранее было доказано, что самым твердым сегодня является так называемый лонсдейлит (или гексагональный алмаз). По расчетам исследователей, новый материал примерно в 1,5 раза тверже алмаза.