В США научились выращивать гигантские алмазы совершенной формы

В выращивании искусственных кристаллов алмазов нет ничего нового, однако Расселу Хемли (Russell Hemley) из геофизической лаборатории института Карнеги в Вашингтоне удалось разработать технологию, позволяющую наращивать алмаз на уже существующий кристалл с немыслимой прежде скоростью.

В настоящее время для синтеза алмазов используются две технологии. Одна из них основана на процессе превращения графита (и некоторых других форм углерода) в алмаз при очень высоких температурах и давлениях (так называемая методика HPHT). В другой технологии, получившей название CVD (chemical vapour deposition), кристалл алмаза выращивается из паров богатого углеродом газа под действием высокой температуры и радио- или микроволн.

У обеих технологий есть как свои сильные стороны, так и недостатки. HPHT позволяет искусственно производить алмазы чистой воды, лишенные дефектов, однако только лишь нескольких миллиметров в поперечнике. Алмазы, получаемые по методике CVD, представляют собой тонкие пленки с дефектами, рост которых происходит очень медленно - как правило, со скоростью порядка одной тысячной миллиметра в час.

Группа Хемли сумела усовершенствовать технологию CVD. Во-первых, пленка наращивается на поверхности алмаза-заготовки - искусственного алмаза, полученного по методу HPHT - и это позволило снизить количество дефектов. Кроме того, для повышения скорости роста осаждение углерода из газа - смесь водорода с метаном и небольшим количеством азота - происходит при повышенном давлении.

Усовершенствования позволили увеличить скорость роста алмазов CVD на два порядка, до 150 микрометров в час. Кроме того, при этом заготовка и новые слои представляют собой один и тот же кристалл, неотличимый от заготовки.

Огромные алмазы могут найти применение, к примеру, при проверке различных материалов на прочность, а также для исследования поведения горных пород в условиях огромного давления в недрах Земли.

Источник: по материалам журнала Nature.