Bước tới nội dung

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Lonsdaleit”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Không có tóm lược sửa đổi
Không có tóm lược sửa đổi
Dòng 50: Dòng 50:
}}
}}


'''Lonsdaleit''' (được đặt theo tên [[Kathleen Lonsdale]]), hay còn gọi là '''[[kim cương]] lục phương''' khi xét về [[cấu trúc tinh thể]], là một dạng [[thù hình của cacbon]] với ô mạng lục phương. Trong tự nhiên, nó hình thành khi các [[thiên thạch]] chứa [[than chì]] va vào Trái Đất. Lượng nhiệt và áp suất lớn của vụ va chạm đã biến đổi [[than chì]] thành kim cương, nhưng cấu trúc [[ô mạng tinh thể]] lục phương của than chì vẫn được bảo tồn. Lonsdaleit được nhận dạng lần đầu tiên năm 1967 trong [[thiên thạch Canyon Diablo]], thiên thạch này xuất hiện các tinh thể rất rất nhỏ có liên quan đến kim cương.<ref>{{chú thích tạp chí|authors=C. Frondel & U.B. Marvin|year = 1967|title = Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond| journal = Nature|volume = 214|pages = 587–589 |doi = 10.1038/214587a0|issue=5088|bibcode = 1967Natur.214..587F }}</ref><ref>{{chú thích tạp chí|authors=C. Frondel & U.B. Marvin|year = 1967|title = Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond|journal = Am.Min.|volume=52}}</ref>
'''Lonsdaleit''' (được đặt theo tên [[Kathleen Lonsdale]]), hay còn gọi là '''[[kim cương]] lục phương''' khi xét về [[cấu trúc tinh thể]], là một dạng [[thù hình của cacbon]] với ô mạng lục phương. Trong tự nhiên, nó hình thành khi các [[thiên thạch]] chứa [[than chì]] va vào Trái Đất. Lượng nhiệt và áp suất lớn của vụ va chạm đã biến đổi [[than chì]] thành kim cương, nhưng cấu trúc [[ô mạng tinh thể]] lục phương của than chì vẫn được bảo tồn. Lonsdaleit được nhận dạng lần đầu tiên năm 1967 trong [[thiên thạch Canyon Diablo]], thiên thạch này xuất hiện các tinh thể rất rất nhỏ có liên quan đến kim cương.<ref>{{chú thích tạp chí | authors=C. Frondel & U.B. Marvin | year=1967 | title=Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond | journal=Nature | volume=214 | pages=587–589 | doi=10.1038/214587a0 | issue=5088 | bibcode=1967Natur.214..587F}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí | author=C. Frondel & U.B. Marvin | year=1967 | title=Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond | journal=Am.Min. | volume=52}}</ref>


Kim cương lục phương cũng có thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm (1966 hoặc sớm hơn; được công bố năm 1967)<ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.1063/1.1841236|title=Hexagonal Diamond—A New Form of Carbon|year=1967|author=Bundy, F. P.|journal=Journal of Chemical Physics|volume=46|pages=3437|bibcode = 1967JChPh..46.3437B|issue=9 }}</ref> bằng cách nén ép và nung [[than chì]] hoặc trong áp suất tĩnh điện hoặc sử dụng phương pháp nổ.<ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.1063/1.1495078|title=Direct transformation of cubic diamond to hexagonal diamond|year=2002|author=He, Hongliang|journal=Applied Physics Letters|volume=81|pages=610|last2=Sekine|first2=T.|last3=Kobayashi|first3=T. |bibcode = 2002ApPhL..81..610H|issue=4 }}</ref> Nó cũng có thể được tạo ra bằng [[tích tụ hơi hóa học]],<ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.1063/1.115023|title=Diamond polytypes in the chemical vapor deposited diamond films|year=1995|author=Bhargava, Sanjay|journal=Applied Physics Letters|volume=67|pages=1706|last2=Bist|first2=H. D.|last3=Sahli|first3=S.|last4=Aslam|first4=M.|last5=Tripathi|first5=H. B. |bibcode = 1995ApPhL..67.1706B|issue=12 }}</ref><ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.1063/1.121994|title=Confocal Raman spectroscopic observation of hexagonal diamond formation from dissolved carbon in nickel under chemical vapor deposition conditions|year=1998|author=Nishitani-Gamo, Mikka|journal=Applied Physics Letters|volume=73|pages=765|last2=Sakaguchi|first2=Isao|last3=Loh|first3=Kian Ping|last4=Kanda|first4=Hisao|last5=Ando|first5=Toshihiro |bibcode = 1998ApPhL..73..765N|issue=6 }}</ref><ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.1063/1.2218043|title=Hexagonal diamond synthesis on h-GaN strained films|year=2006|author=Misra, Abha|journal=Applied Physics Letters|volume=89|pages=071911|last2=Tyagi|first2=Pawan K.|last3=Yadav|first3=Brajesh S.|last4=Rai|first4=P.|last5=Misra|first5=D. S.|last6=Pancholi|first6=Vivek|last7=Samajdar|first7=I. D.|bibcode = 2006ApPhL..89g1911M|issue=7 }}</ref> và cũng bằng phương pháp phân giải nhiệt polymer, [[poly(hydridocarbyne)]], ở áp suất khí quyển, dưới áp suất argon, với nhiệt độ {{convert|110|°C|°F|0|abbr=on}}.<ref name="facile synthesis">{{chú thích tạp chí|doi=10.1080/10601320801946108|title=Facile Synthesis of Poly(hydridocarbyne): A Precursor to Diamond and Diamond-like Ceramics|year=2008|author=Nur, Yusuf|journal=Journal of Macromolecular Science Part A|volume=45|pages=358|last2=Pitcher|first2=Michael|last3=Seyyidoğlu|first3=Semih|last4=Toppare|first4=Levent|issue=5}}</ref><ref name="electrochemical polymerizatıon">{{chú thích tạp chí|doi=10.1007/s10853-009-3364-4|title=Electrochemical polymerizatıon of hexachloroethane to form poly(hydridocarbyne): a pre-ceramic polymer for diamond production|year=2009|author=Nur, Yusuf|journal=Journal of Materials Science|volume=44|pages=2774|last2=Cengiz|first2=Halime M.|last3=Pitcher|first3=Michael W.|last4=Toppare|first4=Levent K.|bibcode = 2009JMatS..44.2774N|issue=11 }}</ref>
Kim cương lục phương cũng có thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm (1966 hoặc sớm hơn; được công bố năm 1967)<ref>{{chú thích tạp chí | doi=10.1063/1.1841236 | title=Hexagonal Diamond—A New Form of Carbon | year=1967 | author=Bundy F. P. | journal=Journal of Chemical Physics | volume=46 | pages=3437 | bibcode=1967JChPh..46.3437B | issue=9}}</ref> bằng cách nén ép và nung [[than chì]] hoặc trong áp suất tĩnh hoặc sử dụng phương pháp nổ.<ref>{{chú thích tạp chí | doi=10.1063/1.1495078 | title=Direct transformation of cubic diamond to hexagonal diamond | year=2002 | author=He Hongliang | journal=Applied Physics Letters | volume=81 | pages=610 | last2=Sekine | first2=T. | last3=Kobayashi | first3=T. | bibcode=2002ApPhL..81..610H | issue=4}}</ref> Nó cũng có thể được tạo ra bằng [[lắng đọng hơi hóa học]],<ref>{{chú thích tạp chí | doi=10.1063/1.115023 | title=Diamond polytypes in the chemical vapor deposited diamond films | year=1995 | author=Bhargava Sanjay | journal=Applied Physics Letters | volume=67 | pages=1706 | last2=Bist | first2=H. D. | last3=Sahli | first3=S. | last4=Aslam | first4=M. | last5=Tripathi | first5=H. B. | bibcode=1995ApPhL..67.1706B | issue=12}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí | doi=10.1063/1.121994 | title=Confocal Raman spectroscopic observation of hexagonal diamond formation from dissolved carbon in nickel under chemical vapor deposition conditions | year=1998 | author=Nishitani-Gamo, Mikka | journal=Applied Physics Letters | volume=73 | pages=765 | last2=Sakaguchi | first2=Isao | last3=Loh | first3=Kian Ping | last4=Kanda | first4=Hisao | last5=Ando | first5=Toshihiro | bibcode=1998ApPhL..73..765N | issue=6}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí | doi=10.1063/1.2218043 | title=Hexagonal diamond synthesis on h-GaN strained films | year=2006 | author=Misra, Abha | journal=Applied Physics Letters | volume=89 | pages=071911 | last2=Tyagi | first2=Pawan K. | last3=Yadav | first3=Brajesh S. | last4=Rai | first4=P. | last5=Misra | first5=D. S. | last6=Pancholi | first6=Vivek | last7=Samajdar | first7=I. D. | bibcode = 2006ApPhL..89g1911M | issue=7}}</ref> và cũng bằng phương pháp phân hủy nhiệt của polymer [[poly(hydridocarbyne)]] ở áp suất khí quyển trong môi trường [[argon]] với nhiệt độ {{convert|110|°C|°F|0|abbr=on}}.<ref name="facile synthesis">{{chú thích tạp chí | doi=10.1080/10601320801946108 | title=Facile Synthesis of Poly(hydridocarbyne): A Precursor to Diamond and Diamond-like Ceramics | year=2008 | author=Nur Yusuf | journal=Journal of Macromolecular Science Part A | volume=45 | pages=358 | last2=Pitcher | first2=Michael | last3=Seyyidoğlu | first3=Semih | last4=Toppare | first4=Levent | issue=5}}</ref><ref name="electrochemical polymerizatıon">{{chú thích tạp chí | doi=10.1007/s10853-009-3364-4 | title=Electrochemical polymerizatıon of hexachloroethane to form poly(hydridocarbyne): a pre-ceramic polymer for diamond production | year=2009 | author=Nur Yusuf | journal=Journal of Materials Science | volume=44 | pages=2774 | last2=Cengiz | first2=Halime M. | last3=Pitcher | first3=Michael W. | last4=Toppare | first4=Levent K. | bibcode=2009JMatS..44.2774N | issue=11}}</ref>


Lonsdaleit mờ, màu nâu vàng, và có một [[Refractive index|chỉ số khúc xạ]] của 2,40-2,41 và [[Specific gravity|trọng lượng riêng]] của 3,2-3,3. Của [[Hardness|độ cứng]] là lý thuyết tốt hơn của kim cương khối (lên đến 58% trở lên) theo mô phỏng tính toán nhưng mẫu vật tự nhiên trưng bày có độ cứng thấp hơn một chút qua một phạm vi rộng lớn của các giá trị (7-8 trên [[Mohs hardness scale|quy mô độ cứng Mohs]]). Nguyên nhân là suy đoán như là do các mẫu đã được liệt với các khuyết tật mạng tinh thể và các tạp chất.
Lonsdaleit mờ, màu vàng ánh nâu, có [[chiết suất]] 2,40-2,41 và [[tỷ trọng riêng]] 3,2-3,3. [[Độ cứng]] của nó về mặt lý thuyết là tốt hơn của kim cương [[hệ tinh thể lập phương|lập phương]] (lên đến 58% trở lên) theo các mô phỏng tính toán nhưng các mẫu vật tự nhiên thể hiện độ cứng thấp hơn một chút trong một khoảng rộng giá trị (7-8 trên [[thang độ cứng Mohs]]). Nguyên nhân được suy đoán là do các mẫu vật đã bị thủng lỗ do các khuyết tật mạng tinh thể và các tạp chất.<ref>G. M. Carlomagno & C. A. Brebbia, 2011. Computational Methods and Experimental Measurements XV, WIT Press, {{ISBN|978-1-84564-540-3}}</ref>


Thuộc tính của lonsdaleit như một vật liệu riêng biệt đã bị nghi ngờ, do các mẫu vật khi được kiểm tra về mặt [[tinh thể học]] cho thấy nó không phải là [[hệ tinh thể lục phương|mạng tinh thể lục phương]] mà thay vì thế là kim cương lập phương bị chi phối bởi các khiếm khuyết cấu trúc bao gồm cả các chuỗi lục phương.<ref>{{cite journal | doi=10.1038/ncomms6447 | author=Nemeth P. | author2=Garvie L. A. J. | author3=Aoki T. | author4=Natalia D. | author5=Dubrovinsky L. | author6=Buseck P. R. | date=2014 | title=Lonsdaleite is faulted and twinned cubic diamond and does not exist as a discrete material | journal=Nature Communications | volume=5 | pages=5447 | pmid=25410324 | bibcode=2014NatCo...5.5447N}}</ref> Một phân tích định lượng bằng [[nhiễu xạ tia X]] dữ liệu lonsdaleit đã chỉ ra rằng khoảng một lượng bằng nhau của các chuỗi lục phương và lập phương xếp chồng lên nhau. Do đó, người ta gợi ý rằng "kim cương xếp chồng hỗn loạn" là mô tả cấu trúc chính xác nhất của lonsdaleit.<ref>{{cite journal | doi=10.1016/j.diamond.2015.09.007 | author=Salzmann C. G. | author2=Murray B. J. | author3=Shephard J. J. | date=2015 | title=Extent of Stacking Disorder in Diamond | journal=Diamond and Related Materials | volume=59 | pages=69–72 | url=http://eprints.whiterose.ac.uk/93345/ | arxiv=1505.02561 | bibcode=2015DRM....59...69S | s2cid=53416525}}</ref> Mặt khác, các thí nghiệm va chạm gần đây với nhiễu xạ tia X [[In situ|tại chỗ]] cho thấy bằng chứng mạnh mẽ cho việc tạo ra lonsdaleit tương đối tinh khiết trong các môi trường áp suất động lực học cao như các va chạm của thiên thạch.<ref>{{cite journal | doi=10.1038/ncomms10970 | author=Kraus D. | author2=Ravasio A. | author3=Gauthier M. | author4=Gericke D. O. | author5=Vorberger J. | author6=Frydrych S. | author7=Helfrich J. | author8=Fletcher L. B. | author9=Schaumann G. | author10=Nagler B. | author11=Barbrel B. | author12=Bachmann B. | author13=Gamboa E. J. | author14=Goede S. | author15=Granados E. | author16=Gregori G. | author17=Lee H. J. | author18=Neumayer P. | author19=Schumaker W. | author20=Doeppner T. | author21=Falcone R. W. | author22=Glenzer S. H. | author23=Roth M. | date=2016 | title=Nanosecond formation of diamond and lonsdaleite by shock compression of graphite | journal=Nature Communications | volume=7 | pages=10970 | pmid=26972122 | pmc=4793081 | bibcode=2016NatCo...710970K}}</ref><ref>{{Cite journal | last1=Turneaure | first1=Stefan J. | last2=Sharma | first2=Surinder M. | last3=Volz | first3=Travis J. | last4=Winey | first4=J. M. | last5=Gupta | first5=Yogendra M. | date=2017-10-01 | title=Transformation of shock-compressed graphite to hexagonal diamond in nanoseconds | journal=Science Advances | language=en | volume=3 | issue=10 | pages=eaao3561 | doi=10.1126/sciadv.aao3561 | pmid=29098183 | issn=2375-2548 | pmc=5659656}}</ref>
Sự tồn tại của lonsdaleite như một vật liệu rời rạc đã được đặt câu hỏi, một số bằng chứng cho thấy rằng những gì đã được giải thích như lonsdaleite là thay vì khối kim cương chi phối bởi khiếm khuyết cấu trúc.  Một phân tích định lượng của [[X-ray diffraction|nhiễu xạ X-ray]] <nowiki/>dữ liệu lonsdaleite đã chỉ ra rằng khoảng một lượng bằng nhau của các trình tự xếp hình lục giác và khối có mặt. Do đó, nó đã được gợi ý rằng "xếp chồng ngổn kim cương" là mô tả cấu trúc chính xác nhất của lonsdaleite.  Mặt khác, các thí nghiệm gây sốc gần đây với [[In situ|tại chỗ]] nhiễu xạ tia X cho thấy bằng chứng mạnh mẽ cho việc tạo ra các lonsdaleite tương đối tinh khiết trong môi trường áp lực cao năng động như ảnh hưởng của thiên thạch.


== Thuộc tính ==
== Thuộc tính ==
Theo hình ảnh truyền thống, lonsdaleite có một [[Hexagonal crystal system|hình lục giác]] [[Unit cell|tế bào đơn vị]], liên quan đến [[Diamond|kim cương]] tế bào đơn vị trong cùng một cách mà các hình lục giác và khối [[Close-packing|đóng gói]] [[Crystal system|các hệ thống tinh thể]] có liên quan. Các cấu trúc kim cương có thể được coi là tạo thành vòng tròn lồng sáu nguyên tử cacbon, trong [[Chair conformation|ghế cấu]]. Trong lonsdaleite, một số nhẫn đang trong [[Boat conformation|cấu thuyền]] thay thế. Trong kim cương, tất cả các liên kết carbon-to-carbon, cả trong một lớp nhẫn và giữa họ, là trong [[Staggered conformation|cấu tạo so le]], do đó gây ra tất cả bốn hướng khối đường chéo là tương đương; trong khi ở lonsdaleite trái phiếu giữa các lớp là trong [[Eclipsed conformation|cấu che khuất]], trong đó xác định các trục đối xứng lục giác.
Theo hình ảnh truyền thống, lonsdaleit có [[ô đơn vị]] [[Hệ tinh thể lục phương|lục phương]], liên quan với ô đơn vị [[kim cương]] theo cùng một cách mà các [[hệ tinh thể]] [[hệ tinh thể bó chặt|bó chặt]] lục phương và lập phương có liên quan với nhau. Cấu trúc kim cương có thể được coi là tạo thành từ các vòng sáu nguyên tử cacbon cài vào nhau, trong [[cấu hình cyclohexan|cấu hình ghế]]. Thay vì thế, trong lonsdaleit thì một số vòng ở [[cấu hình cyclohexan|cấu hình thuyền]]. Trong kim cương, tất cả các liên kết cacbon-cacbon, cả trong một lớp của vòng lẫn giữa các vòng, là trong [[cấu hình chữ chi]], do đó làm cho tất cả bốn hướng đường chéo của lập phương là tương đương; trong khi ở lonsdaleit thì các liên kết giữa các lớp là trong [[cấu hình che khuất]], mà theo đó xác định trục đối xứng lục phương.


Lonsdaleite được mô phỏng như cứng hơn so với kim cương trên 58% [[Miller index|<100>]] khuôn mặt và chống lại áp lực thụt đầu dòng của 152 [[GPa]], trong khi kim cương sẽ phá vỡ 97 GPa.  Điều này là chưa vượt [[Diamond type|IIa]] [[Material properties of diamond|kim cương]] 's <111> tip độ cứng của 162 GPa.
Lonsdaleite được mô phỏng là 58% cứng hơn kim cương trên mặt [[chỉ số Miller|<100>]] và chịu được áp suất gây lõm 152 [[GPa]], trong khi kim cương bị phá vỡ ở áp suất 97 GPa.<ref name=theory>{{cite journal | author1=Pan Zicheng | author2=Sun Hong | author3=Zhang Yi | author4=Chen Changfeng | title=Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite | journal=Physical Review Letters | issue=5 | pages=055503 | date=2009 | url=http://www.physorg.com/news153658987.html | journal=Physorg.com | date=12 February 2009 | doi=10.1103/PhysRevLett.102.055503 | volume=102 | pmid=19257519 | bibcode=2009PhRvL.102e5503P}}</ref> Điều này là chưa vượt qua được độ cứng của chóp <111> của [[Tính chất vật liệu của kim cương|kim cương]] [[Loại kim cương|IIa]] là 162 GPa.


== Sự xuất hiện ==
== Sự xuất hiện ==
Lonsdaleite xảy ra như tinh vi kết hợp với kim cương trong một số thiên thạch: [[Canyon Diablo meteorite|Canyon Diablo]], Kenna, và Allan Hills 77.283. Nó cũng được xuất hiện tự nhiên trong không sao băng kim cương [[Placer deposit|mỏ sa khoáng]] ở [[Sakha Republic|Cộng hòa Sakha]].  Vật liệu với d-spacings phù hợp với lonsdaleite đã được tìm thấy trong trầm tích với ngày rất không chắc chắn tại [[Lake Cuitzeo|Hồ cuitzeo]],  ở bang [[Guanajuato]], Mexico, bởi những người ủng hộ của các tranh cãi [[Younger Dryas]] giả thuyết tác động. Sự hiện diện của nó trong các mỏ than bùn được tuyên bố là bằng chứng cho [[Tunguska event|sự kiện Tunguska]] đang được gây ra bởi một sao băng chứ không phải một mảnh sao chổi.
Lonsdaleit xuất hiện như các vi tinh thể kết hợp với kim cương trong một số thiên thạch: [[Thiên thạch Canyon Diablo|Canyon Diablo]], [[Thiên thạch Kenna|Kenna]] và [[Allan Hills 77283]]. Nó cũng xuất hiện tự nhiên trong kim cương của các [[mỏ sa khoáng]] phi sao băng ở [[Cộng hòa Sakha]].<ref>{{cite journal | author=Kaminskii F. V., G. K. Blinova, E. M. Galimov, G. A. Gurkina, Y. A. Klyuev, L. A. Kodina, V. I. Koptil, V. F. Krivonos, L. N. Frolova, & A. Y. Khrenov | date=1985 | title=Polycrystalline aggregates of diamond with lonsdaleite from Yakutian [Sakhan] placers | journal=Mineral. Zhurnal | volume=7 | pages=27–36}}</ref> Vật liệu với các không gian d phù hợp với lonsdaleit đã được tìm thấy trong trầm tích với niên đại rất không chắc chắn tại [[hồ Cuitzeo]],<ref>{{cite journal | title=Evidence from central Mexico supporting the Younger Dryas extraterrestrial impact hypothesis | url=http://dl.dropbox.com/u/2268163/Mexico%20YD%20Paper.pdf | doi=10.1073/pnas.1110614109 | date=2012 | last1=Israde-Alcantara | first1=I. | last2=Bischoff | first2=J. L. | last3=Dominguez-Vazquez | first3=G. | last4=Li | first4=H. C. | last5=Decarli | first5=P. S. | last6=Bunch | first6=T. E. | last7=Wittke | first7=J. H. | last8=Weaver | first8=J. C. | last9=Firestone | first9=R. B. | last10=West | first10=A. | last11=Kennett | first11=J. P. | last12=Mercer | first12=C. | last13=Xie | first13=S. | last14=Richman | first14=E. K. | last15=Kinzie | first15=C. R. | last16=Wolbach | first16=W. S. | journal=Proceedings of the National Academy of Sciences | volume=109 | issue=13 | pages=E738–47 | pmid=22392980 | bibcode=2012PNAS..109E.738I | display-authors=8 | pmc=3324006 | archive-url=https://web.archive.org/web/20120505101752/http://dl.dropbox.com/u/2268163/Mexico%20YD%20Paper.pdf | archive-date=2012-05-05}}</ref> ở bang [[Guanajuato]], Mexico, bởi những người ủng hộ giả thuyết va chạm [[Dryas Trẻ]] đầy tranh cãi. Sự hiện diện của nó trong các mỏ than bùn được tuyên bố là bằng chứng cho rằng [[sự kiện Tunguska]] được sao băng gây ra chứ không phải một mảnh sao chổi.<ref>{{cite journal | last1=Kvasnytsya | first1=Victor | last2=Wirth | last3=Dobrzhinetskaya | last4=Matzel | last5=Jacobsend | last6=Hutcheon | last7=Tappero | last8=Kovalyukh | title=New evidence of meteoritic origin of the Tunguska cosmic body | journal=Planetary and Space Science | date=August 2013 | volume=84 | pages=131–140 | doi=10.1016/j.pss.2013.05.003 | bibcode=2013P&SS...84..131K | url=http://gfzpublic.gfz-potsdam.de/pubman/item/escidoc:247242}}</ref><ref>{{cite web | last=Redfern | first=Simon | title=Russian meteor shockwave circled globe twice | url=https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23066055 | work=BBC News | publisher=BBC | access-date=28 June 2013}}</ref>


==Tham khảo==
==Tham khảo==

Phiên bản lúc 18:32, ngày 6 tháng 4 năm 2021

Lonsdaleit
Cấu trúc tinh thể của lonsdaleit
Thông tin chung
Thể loạiKhoáng vật
Công thức hóa họcC
Phân loại Strunz01.CB.10b
Hệ tinh thểLục phương
Nhóm không gianTháp đôi lục phương kép
ký hiệu H-M: (6/m 2/m 2/m)
Nhóm không gian: P 63/mmc
Ô đơn vịa = 2,51 Å, c = 4,12 Å; Z=4
Nhận dạng
MàuXám ở dạng tinh thể, vàng nhạt đến nâu ở dạng mảnh vỡ
Dạng thường tinh thểCác khối lập phương hạt mịn
Độ cứng Mohs7-8
ÁnhAdamantin
Tính trong mờTrong suốt
Tỷ trọng riêng3,2
Thuộc tính quangMột trục (+/-)
Chiết suấtn = 2,404
Tham chiếu[1][2][3]

Lonsdaleit (được đặt theo tên Kathleen Lonsdale), hay còn gọi là kim cương lục phương khi xét về cấu trúc tinh thể, là một dạng thù hình của cacbon với ô mạng lục phương. Trong tự nhiên, nó hình thành khi các thiên thạch chứa than chì va vào Trái Đất. Lượng nhiệt và áp suất lớn của vụ va chạm đã biến đổi than chì thành kim cương, nhưng cấu trúc ô mạng tinh thể lục phương của than chì vẫn được bảo tồn. Lonsdaleit được nhận dạng lần đầu tiên năm 1967 trong thiên thạch Canyon Diablo, thiên thạch này xuất hiện các tinh thể rất rất nhỏ có liên quan đến kim cương.[4][5]

Kim cương lục phương cũng có thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm (1966 hoặc sớm hơn; được công bố năm 1967)[6] bằng cách nén ép và nung than chì hoặc trong áp suất tĩnh hoặc sử dụng phương pháp nổ.[7] Nó cũng có thể được tạo ra bằng lắng đọng hơi hóa học,[8][9][10] và cũng bằng phương pháp phân hủy nhiệt của polymer poly(hydridocarbyne) ở áp suất khí quyển trong môi trường argon với nhiệt độ 110 °C (230 °F).[11][12]

Lonsdaleit mờ, màu vàng ánh nâu, có chiết suất 2,40-2,41 và tỷ trọng riêng 3,2-3,3. Độ cứng của nó về mặt lý thuyết là tốt hơn của kim cương lập phương (lên đến 58% trở lên) theo các mô phỏng tính toán nhưng các mẫu vật tự nhiên thể hiện độ cứng thấp hơn một chút trong một khoảng rộng giá trị (7-8 trên thang độ cứng Mohs). Nguyên nhân được suy đoán là do các mẫu vật đã bị thủng lỗ do các khuyết tật mạng tinh thể và các tạp chất.[13]

Thuộc tính của lonsdaleit như một vật liệu riêng biệt đã bị nghi ngờ, do các mẫu vật khi được kiểm tra về mặt tinh thể học cho thấy nó không phải là mạng tinh thể lục phương mà thay vì thế là kim cương lập phương bị chi phối bởi các khiếm khuyết cấu trúc bao gồm cả các chuỗi lục phương.[14] Một phân tích định lượng bằng nhiễu xạ tia X dữ liệu lonsdaleit đã chỉ ra rằng khoảng một lượng bằng nhau của các chuỗi lục phương và lập phương xếp chồng lên nhau. Do đó, người ta gợi ý rằng "kim cương xếp chồng hỗn loạn" là mô tả cấu trúc chính xác nhất của lonsdaleit.[15] Mặt khác, các thí nghiệm va chạm gần đây với nhiễu xạ tia X tại chỗ cho thấy bằng chứng mạnh mẽ cho việc tạo ra lonsdaleit tương đối tinh khiết trong các môi trường áp suất động lực học cao như các va chạm của thiên thạch.[16][17]

Thuộc tính

Theo hình ảnh truyền thống, lonsdaleit có ô đơn vị lục phương, liên quan với ô đơn vị kim cương theo cùng một cách mà các hệ tinh thể bó chặt lục phương và lập phương có liên quan với nhau. Cấu trúc kim cương có thể được coi là tạo thành từ các vòng sáu nguyên tử cacbon cài vào nhau, trong cấu hình ghế. Thay vì thế, trong lonsdaleit thì một số vòng ở cấu hình thuyền. Trong kim cương, tất cả các liên kết cacbon-cacbon, cả trong một lớp của vòng lẫn giữa các vòng, là trong cấu hình chữ chi, do đó làm cho tất cả bốn hướng đường chéo của lập phương là tương đương; trong khi ở lonsdaleit thì các liên kết giữa các lớp là trong cấu hình che khuất, mà theo đó xác định trục đối xứng lục phương.

Lonsdaleite được mô phỏng là 58% cứng hơn kim cương trên mặt <100> và chịu được áp suất gây lõm 152 GPa, trong khi kim cương bị phá vỡ ở áp suất 97 GPa.[18] Điều này là chưa vượt qua được độ cứng của chóp <111> của kim cương IIa là 162 GPa.

Sự xuất hiện

Lonsdaleit xuất hiện như các vi tinh thể kết hợp với kim cương trong một số thiên thạch: Canyon Diablo, Kenna và Allan Hills 77283. Nó cũng xuất hiện tự nhiên trong kim cương của các mỏ sa khoáng phi sao băng ở Cộng hòa Sakha.[19] Vật liệu với các không gian d phù hợp với lonsdaleit đã được tìm thấy trong trầm tích với niên đại rất không chắc chắn tại hồ Cuitzeo,[20] ở bang Guanajuato, Mexico, bởi những người ủng hộ giả thuyết va chạm Dryas Trẻ đầy tranh cãi. Sự hiện diện của nó trong các mỏ than bùn được tuyên bố là bằng chứng cho rằng sự kiện Tunguska được sao băng gây ra chứ không phải một mảnh sao chổi.[21][22]

Tham khảo

  1. ^ Lonsdaleite on Mindat.org
  2. ^ Handbook of Mineralogy
  3. ^ Lonsdaleite data from Webmineral
  4. ^ C. Frondel & U.B. Marvin (1967). “Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond”. Nature. 214 (5088): 587–589. Bibcode:1967Natur.214..587F. doi:10.1038/214587a0.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  5. ^ C. Frondel & U.B. Marvin (1967). “Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond”. Am.Min. 52.
  6. ^ Bundy F. P. (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. ^ Bhargava Sanjay; Bist, H. D.; Sahli, S.; Aslam, M.; Tripathi, H. B. (1995). “Diamond polytypes in the chemical vapor deposited diamond films”. Applied Physics Letters. 67 (12): 1706. Bibcode:1995ApPhL..67.1706B. doi:10.1063/1.115023.
  9. ^ Nishitani-Gamo, Mikka; Sakaguchi, Isao; Loh, Kian Ping; Kanda, Hisao; Ando, Toshihiro (1998). “Confocal Raman spectroscopic observation of hexagonal diamond formation from dissolved carbon in nickel under chemical vapor deposition conditions”. Applied Physics Letters. 73 (6): 765. Bibcode:1998ApPhL..73..765N. doi:10.1063/1.121994.
  10. ^ Misra, Abha; Tyagi, Pawan K.; Yadav, Brajesh S.; Rai, P.; Misra, D. S.; Pancholi, Vivek; Samajdar, I. D. (2006). “Hexagonal diamond synthesis on h-GaN strained films”. Applied Physics Letters. 89 (7): 071911. Bibcode:2006ApPhL..89g1911M. doi:10.1063/1.2218043.
  11. ^ Nur Yusuf; Pitcher, Michael; Seyyidoğlu, Semih; Toppare, Levent (2008). “Facile Synthesis of Poly(hydridocarbyne): A Precursor to Diamond and Diamond-like Ceramics”. Journal of Macromolecular Science Part A. 45 (5): 358. doi:10.1080/10601320801946108.
  12. ^ Nur Yusuf; Cengiz, Halime M.; Pitcher, Michael W.; Toppare, Levent K. (2009). “Electrochemical polymerizatıon of hexachloroethane to form poly(hydridocarbyne): a pre-ceramic polymer for diamond production”. Journal of Materials Science. 44 (11): 2774. Bibcode:2009JMatS..44.2774N. doi:10.1007/s10853-009-3364-4.
  13. ^ G. M. Carlomagno & C. A. Brebbia, 2011. Computational Methods and Experimental Measurements XV, WIT Press, ISBN 978-1-84564-540-3
  14. ^ 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. Bibcode:2014NatCo...5.5447N. doi:10.1038/ncomms6447. PMID 25410324.
  15. ^ Salzmann C. G.; Murray B. J.; Shephard J. J. (2015). “Extent of Stacking Disorder in Diamond”. Diamond and Related Materials. 59: 69–72. arXiv:1505.02561. Bibcode:2015DRM....59...69S. doi:10.1016/j.diamond.2015.09.007. S2CID 53416525.
  16. ^ 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. Bibcode:2016NatCo...710970K. doi:10.1038/ncomms10970. PMC 4793081. PMID 26972122.
  17. ^ Turneaure, Stefan J.; Sharma, Surinder M.; Volz, Travis J.; Winey, J. M.; Gupta, Yogendra M. (1 tháng 10 năm 2017). “Transformation of shock-compressed graphite to hexagonal diamond in nanoseconds”. Science Advances (bằng tiếng Anh). 3 (10): eaao3561. doi:10.1126/sciadv.aao3561. ISSN 2375-2548. PMC 5659656. PMID 29098183.
  18. ^ Pan Zicheng; Sun Hong; Zhang Yi; Chen Changfeng (12 tháng 2 năm 2009). “Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite”. Physorg.com. 102 (5): 055503. Bibcode:2009PhRvL.102e5503P. doi:10.1103/PhysRevLett.102.055503. PMID 19257519.
  19. ^ Kaminskii F. V., G. K. Blinova, E. M. Galimov, G. A. Gurkina, Y. A. Klyuev, L. A. Kodina, V. I. Koptil, V. F. Krivonos, L. N. Frolova, & A. Y. Khrenov (1985). “Polycrystalline aggregates of diamond with lonsdaleite from Yakutian [Sakhan] placers”. Mineral. Zhurnal. 7: 27–36.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  20. ^ Israde-Alcantara, I.; Bischoff, J. L.; Dominguez-Vazquez, G.; Li, H. C.; Decarli, P. S.; Bunch, T. E.; Wittke, J. H.; Weaver, J. C.; và đồng nghiệp (2012). “Evidence from central Mexico supporting the Younger Dryas extraterrestrial impact hypothesis” (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (13): E738–47. Bibcode:2012PNAS..109E.738I. doi:10.1073/pnas.1110614109. PMC 3324006. PMID 22392980. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 5 tháng 5 năm 2012.
  21. ^ Kvasnytsya, Victor; Wirth; Dobrzhinetskaya; Matzel; Jacobsend; Hutcheon; Tappero; Kovalyukh (tháng 8 năm 2013). “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.
  22. ^ Redfern, Simon. “Russian meteor shockwave circled globe twice”. BBC News. BBC. Truy cập ngày 28 tháng 6 năm 2013.

Đọc thêm

  • Anthony, J. W. (1995). Mineralogy of Arizona (ấn bản 3). Tucson: University of Arizona Press. ISBN 0-8165-1579-4..

Liên kết ngoài

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Lonsdaleit&oldid=64735937”