Ученые обосновали структуру сверхтвердого графита, который образуется при чрезвычайно высоком давлении. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review B, а коротко о работе пишет New Scientist.
Узнайте больше в полной версии ➞Необычная модификация углерода была получена в 2003 году при сжатии фрагмента графита до давления в 170 тысяч атмосфер. Анализ его структуры показал, что сверхтвердый графит имеет не такое строение, как алмаз. Каждый атом углерода в кристаллической решетке новой модификации был связан с тремя или четырьмя другими атомами, однако трехмерная конфигурация оставалась неизвестной.
Авторы новой работы привели теоретические выкладки, доказывающие, что сверхтвердый графит представляет собой так называемый bct-углерод (название происходит от английского body-centered tetragonal - объемно-центрированный тетрагональный). Эта аллотропная модификация углерода состоит из четырехатомных колец углерода, определенным образом организованных в пространстве. Структура bct-углерода напоминает сеть и обладает характеристиками как "обычного" графита, так и алмаза.
Согласно расчетам ученых, энергия такой структуры достаточно мала, а, значит, углероду "выгодно" находиться в bct-конфигурации. Пока предложенная авторами структура не подтверждена экспериментально.
В 2010 году работы, посвященные еще одной модификации углерода - графену, были удостоены Нобелевской премии по физике. Лауреатами самой престижной научной награды стали выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм. Подробнее об их работе можно прочитать тут.