Lonsdaleit

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Lonsdaleit
Cấu trúc tinh thể của lonsdaleit
Thông tin chung
Thể loại Khoáng vật
Công thức hóa học C
Phân loại Strunz 01.CB.10b
Tính đối xứng tinh thể Tháp đôi sáu phương kép
kí hiệu H-M: (6/m 2/m 2/m)
Nhóm không gian: P 63/mmc
Màu Xám ở dạng tinh thể, vàng nhạt đến nâu ở dạng mảnh vỡ
Dạng thường tinh thể Các khối lập phương hạt mịn
Hệ tinh thể Sáu phương
Độ cứng Mohs 7-8
Ánh Adamantin
Tính trong mờ Trong suốt
Tỷ trọng riêng 3,2
Thuộc tính quang Một trục (+/-)
Chiết suất n = 2,404
Tham chiếu [1][2][3]

Lonsdaleit (được đặt theo tên Kathleen Lonsdale), hay còn gọi là kim cương sáu phương khi xét về cấu trúc tinh thể, là một dạng thù hình của cacbon với ô mạng sáu 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 sáu 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 sáu 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 điện hoặc sử dụng phương pháp nổ.[7] Nó cũng có thể được tạo ra bằng tích tụ hơi hóa học,[8][9][10] và cũng bằng phương pháp phân giải nhiệt polymer, poly(hydridocarbyne), ở áp suất khí quyển, dưới áp suất argon, với nhiệt độ 110 °C (230 °F).[11][12]

Nó là mờ, màu nâu vàng, và có một chỉ số khúc xạ của 2,40-2,41 và trọng lượng riêng của 3,2-3,3. Của 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 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.

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 nhiễu xạ X-raydữ 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 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[sửa | sửa mã nguồn]

Theo hình ảnh truyền thống, lonsdaleite có một hình lục giác tế bào đơn vị , liên quan đến kim cương tế bào đơn vị trong cùng một cách mà các hình lục giác và khối đóng gói 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 ghế cấu . Trong lonsdaleite, một số nhẫn đang trong 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 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 cấu che khuất , trong đó xác định các trục đối xứng lục giác.

Lonsdaleite được mô phỏng như khó khăn hơn so với kim cương trên 58% <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 IIa kim cương 's <111> tip độ cứng của 162 GPa.

Sự xuất hiện[sửa | sửa mã nguồn]

Lonsdaleite xảy ra như tinh vi kết hợp với kim cương trong một số thiên thạch: Canyon Diablo , Kenna , và Allan Hills 77.283 . Nó cũng được xuất hiện tự nhiên trong không sao băng kim cương mỏ sa khoáng ở 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 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 sự kiện Tunguska đang được gây ra bởi một sao băng chứ không phải một mảnh sao chổi.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Lonsdaleite on Mindat.org
  2. ^ Handbook of Mineralogy
  3. ^ Lonsdaleite data from Webmineral
  4. ^ 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. 
  5. ^ Frondel, C.; 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. 

Đọc thêm[sửa | sửa mã nguồn]

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

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]