Síntesis de diamantes hexagonales a granel

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La cristalografía
• Física de altas presiones

Sus antecedentes:

• El diamante hexagonal (HD) ha sido perseguido durante mucho tiempo por sus propiedades físicas superiores anticipadas en comparación con el diamante cúbico.
• Los intentos previos de sintetizar o aislar la enfermedad de Huntington resultaron en mezclas de nanocarbono desordenadas, lo que dificultaba la determinación de las propiedades y la identificación de las fases.
• La falta de una EH en masa bien caracterizada ha limitado el conocimiento científico y las aplicaciones potenciales.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y recuperar diamantes hexagonales a granel (HD) con un alto orden estructural.
• Caracterizar extensamente el HD a granel sintetizado para determinar sus propiedades y estructura cristalina.
• Investigar las vías de transformación del grafito a la EH en condiciones controladas.

Principales métodos:

• Síntesis de HD a granel mediante la compresión y el calentamiento de cristales simples de grafito de alta calidad en condiciones cuasi-hidrostáticas controladas.
• Caracterización utilizando técnicas para analizar la estructura cristalina, el tamaño y la pureza del material sintetizado.
• Observación de las transformaciones directas de la orientación cristalográfica de grafito a HD.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa de HD a granel de tamaño de 100 μm a mm, muy ordenado.
• Transformaciones cristalográficas directas observadas de grafito a HD (por ejemplo, de (10-10) a (0002)).
• La muestra HD en masa consiste en cristales de 100 nm estrechamente entrelazados, predominantemente HD con pequeñas imperfecciones de diamante cúbico, con enlaces optimizados acortados entre capas.

Conclusiones:

• Bulk HD ha sido sintetizado y caracterizado con éxito, confirmando su fase cristalina de buena fe.
• El HD sintetizado exhibe una dureza ligeramente mayor que el diamante cúbico, con potencial de mejora adicional a través de una síntesis optimizada.
• Este trabajo allana el camino para futuras investigaciones sobre las propiedades y aplicaciones del diamante hexagonal de alta calidad.