Lonsdaleit

Lonsdaleit
Általános adatok
Kémiai névszén
KépletC
Kristályrendszerhexagonális
Azonosítás
Színszürkés, töredékeiben sárgás vagy barnás
Fénygyémántfényű
Átlátszóságátlátszó, áttetsző, de zavaros és átlátszatlan is lehet
Keménység7-8 (a vizsgált, nem tiszta mintákban)
Sűrűség3,2 g/cm³
Különleges tulajdonságElméleti keménysége jóval meghaladja a gyémánt keménységét
A Wikimédia Commons tartalmaz Lonsdaleit témájú médiaállományokat.

A lonsdaleit, amelyet a kristályszerkezete alapján hexagonális gyémántnak is neveznek, egy ritka, de természetes körülmények között is előforduló szénmódosulat. Ez a világon az egyik legkeményebb ismert anyag, elméleti keménysége lényegesen magasabb a gyémántnál is. Nevét Kathleen Lonsdale tiszteletére kapta.

Létrejötte, előállítása

Természetes körülmények között akkor jön létre, amikor grafitot tartalmazó meteorit ütközik a Földnek. Ilyenkor a nagy hő hatására a grafit gyémántszerű szerkezetűvé alakul át, de úgy, hogy megőrzi a rá jellemző hatszögletű kristályrácsot is. A természetben először 1967-ben azonosították a Canyon Diablo meteorit becsapódásának helyszínén, ahol a gyémánthoz kapcsolódó mikroszkopikus kristályok formájában fordul elő.

A lonsdaleit mikroszkopikus kristályokként fordul elő többféle meteorit anyagában és egyes üledékekben. Felbukkanása bizonyos helyi tőzeglerakódásokban azt valószínűsíti, hogy a tunguszkai eseményt ugyancsak egy meteorit idézte elő, nem pedig egy üstökös töredékének becsapódása.

Laboratóriumi szintéziséről az első tudományos publikáció szintén 1967-ben született meg, mely szerint grafit statikus sajtolásával, illetve a robbanóanyagok használatával történő tömörítésével és hevítésével is sikerült előállítani.

Tulajdonságai

Megjelenését illetően átlátszó, barnássárga színű anyag, törésmutatója 2,40-2,41, elméleti keménysége a számítógépes szimulációk szerint lényegesen (akár 58%-kal) meghaladja a gyémánt keménységét, de a természetes minták ennél alacsonyabb keménységet mutattak, viszonylag széles értékhatárok között (7-8 a Mohs-féle keménységi skálán). Ez utóbbi jelenség oka a feltételezések szerint az, hogy a vizsgált mintákban rácshálózati hibák és szennyeződések voltak. Egyesek megkérdőjelezik, hogy tekinthető-e a lonsdaleit egyáltalán különálló anyagnak, mivel a kristálytani vizsgálat alatt álló mintákban nem sikerült kimutatni egyöntetű hexagonális rácsszerkezetet, inkább a köbös gyémántszerkezet dominált, melyet hatszögletű szekvenciákat tartalmazó szerkezeti hibák tarkítottak.

A lonsdaleit röntgendiffrakciós adatai kvantitatív elemzésével kimutatták, hogy körülbelül egyenlő mennyiségben vannak jelen benne hexagonális és köbös szekvenciák. Következésképpen egyesek azt vetették fel, hogy a lonsdaleite legpontosabb szerkezeti leírása rendezetlen szerkezetű gyémánt lenne. Másrészt, a közelmúltbeli in situ röntgendiffrakciós sokk-kísérletek erős bizonyítékot szolgáltatnak a viszonylag tiszta lonsdaleit keletkezésére olyan dinamikus, nagynyomású környezetekben, mint például a meteorit-becsapódások.

Szimulációk szerint a lonsdaleit 58%-kal keményebb, mint a gyémánt és ellenáll akár 152 GPa nyomásnak is, míg a gyémánt már 97 GPa-nál eltörik.

Jegyzetek

  1. ↑ MTI (2009. február 23.). "Mégsem a gyémánt a legkeményebb anyag". index.hu. Hozzáférés: 2020. december 16.
  2. ↑ Frondel, C.; U.B. Marvin (1967). "Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond". Nature. 214 (5088): 587–589. Bibcode:1967Natur.214..587F. doi:10.1038/214587a0.
  3. ↑ Frondel, C.; U.B. Marvin (1967). "Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond". American Mineralogist. 52.
  4. ↑ Kvasnytsya, Victor; Wirth; Dobrzhinetskaya; Matzel; Jacobsend; Hutcheon; Tappero; Kovalyukh (2013. augusztus). "New evidence of meteoritic origin of the Tunguska cosmic body". Planetary and Space Science. 84: 131–140. Bibcode:2013P&SS...84..131K. doi:10.1016/j.pss.2013.05.003. Hozzáférés: 2013. szeptember 15.
  5. ↑ Redfern, Simon. "Russian meteor shockwave circled globe twice". BBC News. BBC. Hozzáférés: 2013. június 28.
  6. ↑ Bundy, F. P.; Kasper, J. S. (1967). "Hexagonal Diamond—A New Form of Carbon". Journal of Chemical Physics. 46 (9): 3437. Bibcode:1967JChPh..46.3437B. doi:10.1063/1.1841236.
  7. ↑ He, Hongliang; Sekine, T.; Kobayashi, T. (2002). "Direct transformation of cubic diamond to hexagonal diamond". Applied Physics Letters. 81 (4): 610. Bibcode:2002ApPhL..81..610H. doi:10.1063/1.1495078.
  8. ↑ Computational Methods and Experimental Measurements XV, by G. M. Carlomagno & C. A. Brebbia, WIT Press, 2011, ISBN 978-1-84564-540-3
  9. ↑ Nemeth, P.; Garvie, L.A.J.; Aoki, T.; Natalia, D.; Dubrovinsky, L.; Buseck, P.R. (2014). "Lonsdaleite is faulted and twinned cubic diamond and does not exist as a discrete material". Nature Communications. 5: 5447. doi:10.1038/ncomms6447. PMID 25410324.
  10. ↑ http://www.ttk.mta.hu/2014/12/meteorbecsapodasok-bizarr-gyemantja/[halott link]
  11. ↑ Salzmann, C.G.; Murray, B.J.; Shephard, J.J. (2015). "Extent of Stacking Disorder in Diamond". Diamond and Related Materials. 59: 69–72. doi:10.1016/j.diamond.2015.09.007.
  12. ↑ Kraus, D.; Ravasio, A.; Gauthier, M.; Gericke, D.O.; Vorberger, J.; Frydrych, S.; Helfrich, J.; Fletcher, L.B.; Schaumann, G.; Nagler, B.; Barbrel, B.; Bachmann, B.; Gamboa, E.J.; Goede, S.; Granados, E.; Gregori, G.; Lee, H.J.; Neumayer, P.; Schumaker, W.; Doeppner, T.; Falcone, R.W.; Glenzer, S.H.; Roth, M. (2016). "Nanosecond formation of diamond and lonsdaleite by shock compression of graphite". Nature Communications. 7: 10970. doi:10.1038/ncomms10970. PMC 4793081. PMID 26972122.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link)
  13. ↑ Pan, Zicheng; Sun, Hong; Zhang, Yi; Chen, Changfeng (2009). "Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite". Physical Review Letters. 102 (5): 055503. Bibcode:2009PhRvL.102e5503P. doi:10.1103/PhysRevLett.102.055503. PMID 19257519. {{cite journal}}: Unknown parameter |last-author-amp= ignored (|name-list-style= suggested) (súgó); Unknown parameter |laydate= ignored (súgó); Unknown parameter |laysource= ignored (súgó); Unknown parameter |laysummary= ignored (súgó)CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Lonsdaleite című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

További információk