Fysikere har afsløret nye egenskaber ved Yakutia-diamanter

TSU fysikere, arbejder med forskere fra Novosibirsk, Krasnoyarsk, Tyskland og Korea, har opdaget nye nanomekaniske egenskaber ved diamanter udvundet ved Skalnoe-depotet af Popigai-astroblemet. Ved at bruge en kombination af eksperimentelle og teoretiske metoder, de beviste, at denne slags mineral er i stand til at modstå all-round kompression stærkere end "ideelle" prøver. Popigai-kraterets diamanter bruges som optiske materialer i lasersystemer, så fysikernes opgave var at sammenligne deres egenskaber med de eksisterende analoger.

Popigai astrobleme er et meteoritkrater beliggende i Sibirien i Popigai-flodens bassin. Dens diameter er omkring 100 km, og det er det fjerdestørste krater i verden. Popigai-astroblemet blev dannet for omkring 35 millioner år siden under nedslaget af en kæmpe meteorit på en klippehøjderyg og blev opdaget i 1946. Senere, det blev fastslået, at Skalnø-forekomsten alene indeholder flere diamanter end alle kimberlitforekomster i verden. Nu, disse diamanter bruges, blandt andet, som optiske materialer i lasersystemer.

Som en del af projektet, forskere studerede strukturen og de mekaniske egenskaber af unikke slagdiamanter, det er, diamanter dannet som følge af geologiske processer, der begyndte efter nedslaget af en meteorit.

Fysikere undersøgte bifasiske diamanter indeholdende sekskantede og kubiske faser (fasen angiver, hvordan det kemiske element i diamanten - carbonatomet - er organiseret). Strukturen og de mekaniske egenskaber af Popigai-påvirkningsvarianter blev undersøgt ved højtryksrøntgendiffraktion (op til 25 GPa). I løbet af eksperimentelt arbejde, videnskabsmænd var for første gang i stand til at opnå bulkmodulet (et stofs evne til at modstå all-round kompression) for den sekskantede diamantfase.

"Teoretiske beregninger udført ved TSU ved hjælp af elektrontæthedsfunktionsmetoden viste et andet resultat:Popigai-diamanter har et højere bulkmodul end de ideelle diamanter for de kubiske og sekskantede faser, " sagde Pavel Avramov, det førende medlem af Laboratory of Photophysics and Photochemistry of Molecules på TSU Fakultet for Fysik. Resultaterne udvider omfanget af de fundne diamanter, for eksempel, i videnskabelige eksperimenter i kvantefysik, optik, laserteknologi og rumforskning, felter, hvor fejl er uacceptable.

Artiklen "Unique Nanomechanical Properties of Diamond–Lonsdaleite Biphases:Combined Experimental and Theoretical Consideration of Popigai Impact Diamonds" blev offentliggjort i Nano bogstaver .