ハイパーダイヤモンド

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ハイパーダイヤモンドまたはダイヤモンド・ナノロッド凝集体英語: Aggregated diamond nanorod、略称:ADNR)とは、フラーレンを原料として製造された物質。破壊靱性及び、磨耗抵抗は市販の多結晶質ダイヤモンドよりも3倍程度大きい[1][2]。関連物質としてCNTを用いた超硬度ナノチューブがある。どちらもナノダイヤモンドに分類される。

性質[編集]

原子間力顕微鏡を用いて測定されたハイパーダイヤモンドの硬さは290 (±30) から310 (±40) GPaで、同測定法を用いたダイヤモンド(type IIa 111面 137-167GPa)や立方晶窒化ホウ素 (60GPa) よりも非常に硬い[3]。ESRFによるビッカース硬度マイクロ測定において、ADNRは最も硬い天然ダイヤモンド(type IIa 111面)に傷を付ける事ができた。密度はダイヤモンドよりも0.2 - 0.4%大きいとされる[4]

ハイパーダイヤモンドの圧縮率は491GPaでダイヤモンドの442GPaよりも高い[5]。結晶構造の距離は5-20ナノメートル、長さは1マイクロメートルとされる。

作製法[編集]

フラーレン粉末、または固体を原料とする。研究によるとダイヤモンド・アンビルセルを用いて37GPa程度まで常温圧縮する事により18 GPa以上から硬度相に変化し始める[6]

また、高温 (300-2500K) 高圧 (2-20 GPa) 下においても生成される[7][8][9][10]

脚注[編集]

  1. ^ Natalia Dubrovinskaia et al. (2006). “Superior Wear Resistance of Aggregated Diamond Nanorods”. Nano Letters 6: 824-864. doi:10.1021/nl0602084. 
  2. ^ ダイヤモンド・ナノロッド凝集体の優れた磨耗抵抗性(2013年3月28日時点のアーカイブ
  3. ^ V. Blank et al. "Ultrahard and superhard phases of fullerite C60: comparison with diamond on hardness and wear" Diamond and Related Materials 7 (1998) 427 free download
  4. ^ Researchers synthesize diamond nanorods; hardest and least compressive material in the world
  5. ^ Aggregated Diamond Nanorods, the Densest and Least Compressible Form of Carbon
  6. ^ V. Blank et al. "Is C60 fullerite harder than diamond?" Physics Letters A 188 (1994) 281
  7. ^ M. E. Kozlov et al. "Superhard form of carbon obtained from C60 at moderate pressure" Synthetic Metals 70 (1995) 1411
  8. ^ V.D. Blank et al. "Ultrahard and superhard carbon phases produced from C60 by heating at high previous termpressure: structural and Raman studies" Physics Letters A 205 (1995) 20
  9. ^ H. Szwarc et al. "Chemical modifications of C60 under the influence of pressure and temperature: from cubic C60 to diamond" Synthetic Metals 77 (1996) 26
  10. ^ V. D. Blank et al. "Phase transformations in solid C60 at high-pressure-high-temperature treatment and the structure of 3D polymerized fullerites" Physics Letters A 220 (1996) 149

関連項目[編集]

外部リンク[編集]