Phát hiện dạng carbon vô định hình cứng ngang kim cương

Carbon là nguyên tố dồi dào thứ tư trong vũ trụ và có nhiều dạng khác nhau, gọi là thù hình, trong đó có kim cươnggraphite. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Địa Vật lí Carnegie thuộc một đội khoa học hợp tác vừa phát hiện ra một dạng mới của carbon có khả năng chịu những suất căng cực lớn trước đây chỉ quan sát thấy ở kim cương. Khám phá này sẽ được công bố trên tạp chí Physical Review Letters.

Đứng đầu đội khoa học là Wendy L. Mao ở Stanford và nghiên cứu sinh của bà tên là Yu Lin, cùng với Ho-kwang (Dave) Mao, Li Zhang, Paul Chow, Yuming Xiao, Maria Baldini, và Jinfu Shu thuộc Carnegie. Thí nghiệm bắt đầu với một dạng carbon gọi là carbon thủy tinh, chất liệu lần đầu tiên được tổng hợp vào thập niên 1950, và được biết là chất liệu có cả những tính chất đáng khao khát của thủy tinh và ceramic lẫn những tính chất của graphite. Đội khoa học đã tạo ra dạng thù hình carbon mới bằng cách nén carbon thủy tinh đến hơn 400 000 lần áp suất khí quyển thông thường.

Kim cương

Kim cương

Dạng carbon mới này có khả năng chịu đến 1,3 triệu lần áp suất khí quyển thông thường theo một chiều, trong khi bị hạn chế dưới áp suất 600 000 lần áp suất khí quyển theo những chiều khác. Không có chất liệu nào ngoài kim cương ra đã được quan sát thấy có khả năng trụ vững với suất căng áp suất như thế này, cho thấy dạng thù hình carbon mới thật sự phải rất bền.

Tuy nhiên, không giống như kim cương và những dạng kết tinh khác của carbon, cấu trúc của chất liệu mới này không được tổ chức thành những đơn vị nguyên tử lặp lại tuần hoàn. Nó là một chất vô định hình, nghĩa là cấu trúc của nó thiếu sự trật tự xa của các tinh thể. Dạng carbon vô định hình, siêu cứng này sẽ có lợi thế tiềm năng so hơn hẳn kim cương nếu độ cứng của nó hóa ra là đẳng hướng – nghĩa là có độ cứng đồng đều nhau theo mọi hướng. Trái ngược hẳn, độ cứng của kim cương phụ thuộc rất nhiều vào sự định hướng của tinh thể.

“Những kết quả này mở ra khả năng cho những ứng dụng tiềm năng, như những cái đe siêu cứng dùng trong nghiên cứu áp suất cao và có thể dẫn tới những họ chất liệu mới cực đặc và cực bền”, phát biểu của Russell Hemley, giám đốc Phòng thí nghiệm Địa Vật lí Carnegie.

Nguồn: Viện Carnegie

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 60)
11/11/2019
Định luật Coulomb về Tĩnh điện 1785 Charles-Augustin Coulomb (1736–1806) “Chúng ta gọi ngọn lửa của đám mây đen ấy là
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 59)
11/11/2019
Lỗ đen 1783 John Michell (1724-1793), Karl Schwarzschild (1873-1916), John Archibald Wheeler (1911-2008), Stephen William Hawking (1942-2018) Các nhà
Chuyển động của các hành tinh đặt ra giới hạn mới lên khối lượng graviton
11/11/2019
Có thể dùng chuyển động của các hành tinh để đưa ra ước tính tốt nhất cho giới hạn trên của khối lượng graviton – một
Đi tìm nguồn gốc của khái niệm du hành thời gian
10/11/2019
Giấc mơ du hành xuyên thời gian vốn đã xưa cũ và ở đâu cũng có. Thế nhưng niềm hứng khởi của con người đối với sự du
Thorium decahydride siêu dẫn ở 161 K
09/11/2019
Một nhóm nhà khoa học, dưới sự chỉ đạo của Artem Oganov ở Skoltech và Viện Vật lí và Công nghệ Moscow, và Ivan Troyan ở Viện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 92)
09/11/2019
Các kiểu máy tính lượng tử Các nhà vật lí đang phát triển máy tính lượng tử không kì vọng chế tạo được ngay một mẫu
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 91)
09/11/2019
Điện toán lượng tử Máy tính lượng tử hứa hẹn làm thay đổi thế giới theo những cách mà chúng ta không thể hình dung nổi.
Định luật Coulomb về tĩnh điện (Phần 2)
08/11/2019
Charles-Augustin de Coulomb (1736–1806), nhà vật lí Pháp nổi tiếng với định luật mô tả lực tương tác giữa hai điện tích

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com