Nghiên cứu cho thấy: Tia X có thể biến kim cương thành than chì

Các nhà khoa học đã lần đầu tiên biến kim cương thành than chì bằng cách sử dụng các tia cực tím cực ngắn của tia X. Đây là một bước đi quyết định trong việc hiểu được hành vi cơ bản của chất rắn khi chúng hấp thụ bức xạ năng lượng. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu bao gồm Franz Tavella từ Phòng Thí nghiệm Gia tốc Quốc gia SLAC ở Mỹ đã có thể theo dõi tiến trình phân giải theo thời gian của quy trình này.

Tavella, tác giả đầu tiên của nghiên cứu này đăng trên Tạp chí Vật lý Năng lượng Mật độ Cao, nói: "Ngoài các khía cạnh cơ bản này, sự hiểu biết về quá trình tạo graphite rất quan trọng đối với các công nghệ kim cương, vì kim cương ngày càng được sử dụng nhiều trong thực tiễn. Kim cương và graphite là những dạng thù hình khác nhau của carbon. Kim cương được hình thành dưới áp suất cao từ sâu trong lòng đất".

Trong điều kiện bình thường, kim cương siêu bền, có nghĩa là nó chuyển đổi trở lại graphite khi quá trình được bắt đầu với nguồn năng lượng đủ lớn. Có nhiều cách khác nhau để kích hoạt chuyển đổi kim cương sang graphite, ví dụ như bằng cách đơn giản làm nóng kim cương dưới sự loại trừ oxy hoặc thậm chí cho tác động trong điều kiện xúc tác hóa học và cơ học vật lý, các nhà nghiên cứu cho biết.


Với nhiệt và áp suất cao, than chì có thể được chuyển thành các viên kim cương tổng hợp.

Họ cho biết, với nhiệt và áp suất cao, than chì có thể được chuyển thành các viên kim cương tổng hợp và chúng đã có khá nhiều ở thị trường trên toàn thế giới.

Nhóm nghiên cứu sử dụng máy FERMI laser tia X tự do của Ý để bắn những tia siêu ngắn ở các miếng kim cương nhỏ với độ dày chỉ 0,3mm. "Thông thường, nếu bạn bắn những xung laser mạnh lên các vật thể rắn thông thường, nó sẽ trở nên vô định hình. Nhưng kim cương là một ví dụ khác", các nhà nghiên cứu cho biết. Nó có thể chuyển đổi cấu trúc nội bộ của nó theo một trật tự khác, do đó biến thành graphite.

"Về nguyên tắc, người ta biết rằng nếu bạn phóng đủ năng lượng vào viên kim cương, nó sẽ chuyển qua trạng thái vô định hình” - Ông Sven Toleikis đến từ trung tâm nghiên cứu quốc gia Đức DESY nói.

Quá trình chuyển đổi này bao gồm một quá trình chuyển đổi nhiệt, trong đó năng lượng hấp thụ được truyền đến mạng lưới tinh thể bên trong viên kim cương, nó được truyền năng lượng đủ cho đến khi kim cương chuyển đổi qua cấu trúc graphite.

Các nhà nghiên cứu cho biết một phương pháp khác là phương pháp không sử dụng nhiệt độ, trong đó năng lượng hấp thụ chỉ bởi một phần nhỏ các electron trong viên kim cương, làm thay đổi bề mặt năng lượng bên trong, gây ra sự sắp xếp lại lưới tinh thể. Beata Ziaja từ DESY cho biết. "Quá trình chuyển đổi phi nhiệt nhanh hơn nhiều so với có nhiệt, thời gian này xảy ra trong khoảng picô giây, một picô giây là một phần nghìn tỷ giây".

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những vật liệu cứng nhất hành tinh

Những vật liệu cứng nhất hành tinh

Nhờ công nghệ tiên tiến, các nhà khoa học đã cho ra đời những "siêu vật liệu" nhân tạo có độ cứng vượt trội hơn nhiều.

Đăng ngày: 02/06/2025
Phong tục lễ Tạ Ơn khác biệt khắp năm châu

Phong tục lễ Tạ Ơn khác biệt khắp năm châu

Lễ Tạ Ơn không chỉ có riêng ở Mỹ mà còn được tổ chức ở nhiều quốc gia với tên gọi, phong tục và nghi lễ riêng biệt.

Đăng ngày: 01/06/2025
Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn

Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn "hết hồn"

Khu rừng già Amazon rộng lớn luôn ẩn chứa những điều bí ẩn chưa được khám phá, khiến chuyến đi vào rừng đầy rẫy hiểm nguy nhưng không kém phần thú vị và kích thích trí tò mò.

Đăng ngày: 29/05/2025
Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc Aghori này thường khỏa thân, dùng sọ người làm cốc, cắn đứt đầu các động vật sống và ngồi thiền trên xác chết.

Đăng ngày: 25/05/2025
Huyền thoại về

Huyền thoại về "con đường tơ lụa" nổi tiếng trong lịch sử

Hiểu hơn về con đường mang theo nhiều điều vĩ đại và chứa đầy sự thú vị mà con người thời xưa đã tạo ra.

Đăng ngày: 22/05/2025
Nghiên cứu gây sốc về ma quỷ,

Nghiên cứu gây sốc về ma quỷ, "tâm linh" trên thế giới

Cuộc thăm dò gần đây của kênh CBS (Mỹ) cho thấy, gần một nửa người dân Mỹ tin vào ma quỷ, 22% số đó nói rằng, họ đã nhìn thấy hoặc cảm thấy sự hiện diện của ma quỷ. Liệu ma quỷ có thực sự tồn tại?

Đăng ngày: 21/05/2025
Bí quyết sút phạt đền hoàn hảo

Bí quyết sút phạt đền hoàn hảo

Phương án tối ưu cho cầu thủ sút phạt đền là nhắm lấy một điểm rồi đá vào, đồng thời coi như thủ môn không tồn tại.

Đăng ngày: 19/05/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News