Teadlased kasvatavad suuremaid ja paremaid teemante

29. oktoober 2008, 21:17

Teemant on palju enamat kui vaid ehtekivi.
Sellest puhta süsiniku korrapärasest vormist valmistatakse lõiketerasid,
elektroonikakomponente ning isegi kvantarvuteid.

Teemandist kõvemat looduslikku materjali pole olemas. Lisaks sellele on teemant vastupidav kemikaalidele, kiirgusele ja elektriväljale, kirjutas LiveScience.

Samas on kunstlike teemantide valmistamisel ja kristallide kvaliteedi parandamisel ees mitmeid takistusi. Defektide parandamiseks tuleks teemanti töödelda kõrgel temperatuuril, kuid see viib kristalli grafiidistumisele. Grafiit on samuti vaid süsiniku aatomeist koosnev mineraal, mis on aga hoopis teistsuguste omadustega ning leiab kasutust näiteks pliiatsisüdamikes.

Grafiidistumise vältimiseks tuleb teemante töödelda ülikõrge rõhu (60 000 atmosfääri) tingimustes, mis sarnanevad teemandi tekketingimustele. Teemandid moodustuvad mitmesaja kilomeetri sügavusel maapõues kõrge temperatuuri ja rõhu käes.

Kõrge rõhu tekitamine laboris on kallis ja seab piirid töödeldavate teemantide suurusele. Washingtonis asuva Carnegie instituudi teadlased on nüüd loonud uue meetodi, mis neist probleemidest üle aitab saada.

Tehisteemantide kasvatamiseks kasutavad nad meetodit, mille käigus sadestatakse uued aatomid gaasifaasist otse kristalli pinnale, ilma et oleks vaja kasutada kõrget rõhku. Niimoodi on teemante võimalik kasvatada kiirelt ning neil on võrdlemisi vähe defekte.

Tehisteemantide kuumtöötlemisel 2000 kraadi juures ja atmosfäärirõhust isegi madalama rõhu tingimustes õnnestus muuta algselt kollakaspruunid kristallid värvituks või kergelt roosakaks. Grafiidistumist esines minimaalselt.

Roosaka varjundi annavad kristallidele lämmastiku aatomid, mis on siin-seal võtnud sisse koha kristallstruktuuris, kus veatu teemanti korral peaksid olema vaid süsiniku aatomid. See teadmine on teadlaste sõnul kasulik, sest võib tulevikus aidata teha vahet kunstlikel ja looduslikel teematidel. Uurimuse tulemused avaldati ajakirjas Proceedings of the National Academy of Science.

„Kõige põnevam selle asja juures on, et teemantide suurus pole enam piiratud,“ ütles uurimuses meetodi väljatöötamises osalenud Ho-kwang Mao. „Selle läbimurde tulemusel võime peagi näha ka tuhande karaadiseid kristalle.“

Äripäev http://www.aripaev.ee/img/id-aripaev.svg
05. November 2008, 11:55
Otsi:

Ava täpsem otsing