ハイパーダイヤモンド

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（ダイヤモンド・ナノロッドぎょうしゅうたい、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。破壊靱性および、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

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) ギガパスカルで、同測定法を用いたダイヤモンド（IIa型 111面 137-167ギガパスカル）や立方晶窒化ホウ素（60ギガパスカル）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491ギガパスカルでダイヤモンドの442ギガパスカルよりも高い^[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

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37ギガパスカル程度まで常温圧縮する事により18ギガパスカル以上から硬度相に変化し始める^[6]。

また、高温（300-2500ケルビン）高圧（2-20ギガパスカル）下においても生成される^[7]^[8]^[9]^[10]。

脚注

^ Natalia Dubrovinskaia et al. (2006). “Superior Wear Resistance of Aggregated Diamond Nanorods”. Nano Letters 6: 824-864. doi:10.1021/nl0602084.
^ 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）
^ 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 Archived 2011年7月21日, at the Wayback Machine.
^ Researchers synthesize diamond nanorods; hardest and least compressive material in the world
^ Aggregated Diamond Nanorods, the Densest and Least Compressible Form of Carbon
^ V. Blank et al. "Is C60 fullerite harder than diamond?" Physics Letters A 188 (1994) 281
^ M. E. Kozlov et al. "Superhard form of carbon obtained from C60 at moderate pressure" Synthetic Metals 70 (1995) 1411
^ 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
^ 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
^ 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

外部リンク

Diamonds are not forever (2005年8月26日) - ウェイバックマシン（2011年12月10日アーカイブ分）

[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 Archived 2011年7月21日, at the Wayback Machine.

[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

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ハイパーダイヤモンド

目次

性質

作製法

脚注

関連項目

外部リンク