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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

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