Новости

Природный алмаз выкован огромным давлением и температурой глубоко под землей. Но синтетический алмаз можно вырастить из зародыша – крошечных кусочков-кристаллов алмазного “семени”. Похожие процессы наблюдаются и в облаках при образовании дождя, когда концентрируются мелкие кристаллы льда, которые тая образуют дождевые капли.

Недавно ученые впервые наблюдали как алмазы растут из “семян” на атомном уровне, а также определили оптимальный размер семени для наиболее быстрого роста кристалла.

Полученные результаты проливают свет на то, как происходит зарождение не только в алмазах, но и в атмосфере, в кристаллах кремния, используемых для компьютерных чипов и даже в белках при неврологических заболеваниях.

 Чтобы вырастить алмаз в лаборатории, крошечные частицы измельченного алмаза высевают на поверхность и подвергают воздействию плазмы – облака газа, нагретого до таких высоких температур, что электроны удаляются от их атомов. Плазма содержит водород и углерод, два элемента, необходимые для образования алмаза.

 Эта плазма может либо растворить семена, либо заставить их расти, и конкуренция между ними определяет, образуются ли более крупные кристаллы. Поскольку существует много способов упаковки атомов углерода в твердое тело, все должно быть сделано в правильных условиях, в противном случае вы можете получить графит, широко известный как карандашный свинец, а не алмаз.

 Семена алмазов дают ученым гораздо более высокий уровень контроля над процессом. Хотя они слишком малы чтобы их увидеть даже под самыми мощными микроскопами, они могут быть точно отсортированы по количеству атомов углерода, которые они содержат, а затем химически прикреплены к поверхности кремниевой пластины для фиксирования при воздействии плазмы. Кристаллы, которые растут вокруг семян становятся достаточно большими, чтобы их сосчитать и изучить под микроскопом, что и сделали исследователи.