2020年11月、"Synthesis of the World "と題する論文が発表されました。 a ナノ結晶ダイヤモンドとロンスデライトを常温で使用することは、これまで不可能とされてきたことです。
合成は、非結晶性炭素試料前駆体から80GPaの圧力下で行われた。これは高圧力とせん断応力によってのみ可能であり、どちらも「運動論的障壁を克服するのに役立つので、相形成を促進するのに重要」であった、 によると、この記事には
この研究の成果は、結晶学（結晶性固体（本稿ではダイヤモンドとロンスデライト）の原子の配置を研究する実験分野）で非常によく使われる電子顕微鏡の技術にあります。
ダイヤモンドは、小さな（あるいはそうでない）貴重な光り輝く岩石の一部であり、単に高価な宝石というだけでなく、その特性から、通常の環境から極端な環境まで使用できる、非常に重要な素材です。
非常に高い硬度、高い熱伝導性、バイオメディカルへの応用など、有用な特性があります。
ロンスデライトは、ダイヤモンドと比較すると結晶構造の違いがほとんどないダイヤモンドライクな素材ですが、ダイヤモンドには 立方晶系構造 を四面体で結合した炭素を持つロンスデライトには 六方晶系という、あまり一般的でないリアレンジの形をしています。
ダイヤモンドの合成に関する研究の多くは、材料の相変化の高い運動障壁を超えるために、2つの励起形態が必要であると報告しています。
ダイヤモンドやロンズデライトの合成には、通常、研究室内で高圧と高温が採用される。
今日の科学者たちは、ある物質の物理的な状態を温度と圧力に基づいて示した図という フェーズダイアグラムです。 非常に有名で 固体、液体、気体など、特定の状態になるために必要な温度と圧力を知ることができる、科学者にとって便利なガイドツールです。炭素の原子では、グラファイトとダイヤモンドが固体状態の2つの例である。
を見てみると カーボンダイアグラムしかし、実際には、他の要因を考慮する必要があり、最終的な結果に大きな違いをもたらす要因もあります。そのひとつが、この記事で紹介されている せんだんおうりょく.
剪断応力は、平行な層が互いに滑り合うプロセスとして知られています。例えば、寒さを感じて手を温めようとするときなど、両手を合わせると互いに滑り始めますが、この動きによって手や素材に剪断応力が発生します。
せん断応力は、物質の相変化を促進することができる。温度を考慮しない場合、せん断応力は、「ダイヤモンドが、これまで信じられていたよりもはるかに広い範囲の地球上および地球外の環境で形成され得る」ことの重要な要素であることが判明したが、せん断応力の効果を確認するためには、さらに多くの研究が必要である。ロンズダライトの形成も、せん断応力との関連が指摘されている。
ダイヤモンドやロンスデライトを室温で作ろうと、ガラス状炭素の試料を80×10で圧縮してみた。9Pa-それは大きなプレッシャーです。大学時代に定期テストを受けて感じたプレッシャーよりもずっとずっと大きなものです。
この数字は、約80万気圧に相当し、私たちは1つの大気の下で生活しているに過ぎません。
科学者たちは、サンプルの結果を3種類の電子顕微鏡技術で分析しました。ラマン分光法、X線回折法、そしてTEM（透過型電子顕微鏡）です。それぞれについて確認してみましょう。
があります。 ラマン分光法 を使用して、特定の材料の構造指紋を提供する技術である。 ぶんしゃのぼうどうモード.
試料は、単色光（通常はレーザー）と相互作用し、非弾性散乱方式で光子を吸収・放出します。言い換えれば、試料の分子振動が多数の光子を吸収し、吸収量と放出量は異なります。
この違いを検出し、最終的に試料の構造情報を得ることができる。
X線回折は は、単色光の代わりに電子ビームを使用する技術です。X線が試料に到達すると、結晶構造の原子の配列パターンによって、さまざまな角度や方向に回折する。
この回折ビームの角度や強度を測定することで、結晶中の原子の位置がわかる3次元画像に変換されます。
があります。 TEM, Transmission Electron Microscopy（透過型電子顕微鏡 は、X線回折と同様に、光の代わりに電子ビームを用いる顕微鏡技術です。
試料にビームを照射し、試料を通過させると、蛍光検出器によって画像が生成されます。
この手法は、グリッド上に試料を準備する必要があり、分析中に試料が破壊されるなどの損失があるため、回避的な手法とされています。
ダイヤモンドを作ろうとした後、研究者はラマンによって、試料が黒鉛質のみで構成されていることを発見した。
しかし、X線回折パターンは異なる結果を示し、ロンズデライト（12%）、ダイヤモンド（3%）、グラファイト（85%）の存在を実証しました。
これらの結果は、それぞれの手法の違いによって説明されます。X線回折は試料の厚み全体を調べることができるのに対し、ラマンは試料の表面だけを分析することができる。
全体として、この結果は、ダイヤモンドのような硬い物質の形成が、圧力と温度だけではないことを証明しています。
また、剪断応力や科学がまだ知らないような要因も物質形成を誘発します。
将来、この圧縮技術がより確立され、ダイヤモンドの生産が安価になったとき、科学はこの素材を十分に活用できるようになるのかもしれません。
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