Diamanter kan faktisk dannes i et stort asteroideanslag. Asteroide-nedslaget bærer så høye nivåer av energi - mer enn 20 gigapascal, sender en sjokkbølge gjennom fjellet og gjør grafitten om til diamant.
Slike diamanter, dannet under asteroide kollisjon rundt 50,000 XNUMX år siden, har unike og eksepsjonelle egenskaper, noe som tyder på en ny studie. Disse strukturene kan tilby en idé om å designe ultraharde og formbare materialer med avstembare elektroniske egenskaper.
Forskere fra Storbritannia, USA, Ungarn, Italia og Frankrike brukte banebrytende spektroskopiske og krystallografiske analyser for å undersøke mineralet lonsdaleitt fra Canyon Diablo jernmeteoritten, som ble oppdaget i Arizona-ørkenen i 1891. Lonsdaleitt ble tidligere antatt å bestå av ren sekskantet diamant, som skiller den fra den klassiske kubiske diamanten.
Imidlertid fant teamet at det består av nanostrukturerte diamant- og grafenlignende sammenvekster (der to mineraler i en krystall vokser sammen) kalt diafitter. Teamet oppdaget også stablingsfeil, eller "feil", i de gjentatte mønstrene til atomlagene.
Avstanden mellom grafenlagene er uvanlig på grunn av de unike miljøene med karbonatomer som forekommer i grensesnittet mellom diamant og graphene. De demonstrerte også at grafittstrukturen er ansvarlig for et tidligere uforklarlig spektroskopisk trekk.
Hovedforfatter Dr. Péter Németh (Institut for Geological and Geochemical Research, RCAES) sa: «Gjennom anerkjennelsen av de ulike interveksttypene mellom grafen og diamantstrukturer, kan vi komme nærmere å forstå trykk-temperaturforholdene som oppstår under asteroidekollisjoner.»
Studiens medforfatter professor Chris Howard (UCL Physics & Astronomy) sa: "Dette er veldig spennende siden vi nå kan oppdage grafittstrukturer i diamant ved hjelp av en enkel spektroskopisk teknikk uten behov for dyr og arbeidskrevende elektronmikroskopi."
Ifølge forskerne kan de strukturelle enhetene og kompleksiteten som er rapportert i lonsdaleittprøvene forekomme i et bredt spekter av andre karbonholdige materialer produsert ved sjokk og statisk kompresjon eller ved avsetning fra dampfasen.
Studie medforfatter professor Christoph Salzmann (UCL Kjemi) sa: "Gjennom den kontrollerte lagveksten av strukturer bør det være mulig å designe materialer som både er ultraharde og også duktile, samt har justerbare elektroniske egenskaper fra en leder til en isolator."
"Oppdagelsen har åpnet døren til nye karbonmaterialer med spennende mekaniske og elektroniske egenskaper som kan resultere i nye bruksområder som spenner fra slipemidler og elektronikk til nanomedisin og laserteknologi."
Studien er publisert i Proceedings of National Academy of Sciences.
