Ученые из России выяснили, как в алмазе появляются вкрапления углекислого газа

Российские физики показали, что включения твердого углекислого газа в алмазах возникли при выделении кислорода из алмазной решетки.

Исследователи из Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН, Курчатовского института и МФТИ совместно с коллегой из Лихтенштейна показали что включения твердого углекислого газа в алмазах возникли не путем его захвата во время роста, а путем а путем выделения кислорода из кристаллической решетки из-за уменьшения его растворимости при понижении давления и температуры. Работа ученых опубликована в журнале Carbon Trends.

Алмаз — кристалл, состоящий из чистого углерода. Однако и в них есть примеси. Наиболее часто встречающиеся — азот и водорода. В спектрах инфракрасного поглощения некоторых алмазов наблюдаются линии поглощения, соответствующие твердой углекислоте.

Их анализ показывает, что углекислый газ в алмазе находится под высоким остаточным давлением — пять гигапаскалей и выше. Однако положение спектральных линий СО2 в разных частях одного и того же кристалла — и, соответственно, рассчитанное на их основе давление — может меняться в довольно широких пределах, что довольно сложно объяснить, если считать, что эти включения возникли при росте алмаза.

Российские специалисты изучили области кристалла, содержащие твердый углекислый газ с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Для этого из двух кристаллов с помощью ионного пучка были вырезаны тонкие образцы. Выяснилось, что в них имеются многочисленные включения кислорода октаэдрической формы размером до 45 нанометров. Большинство из них связаны с дислокационными петлями, которые, как объясняет один из исследователей, профессор РАН Андрей Ширяев, типичны для распада твердых растворов.

На основании этих данных исследователи сделали вывод, что вкрапления углекислого газа возникли в ходе выделения кислорода из алмазной решетки из-за уменьшения его растворимости при понижении давления и температуры. Форма и химический состав включений зависят от того, как при формировании кристалла менялись давление, температура, а также насыщение решетки кислородом.

Похожие новости

Добавить комментарий

Нам важно знать ваше мнение. Оставьте свой отзыв или ответ

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent

Комментариев 0