절대

우주 암석이 지구에 부딪힐 때 생성되는 극한의 온도와 압력은 그러한 사건의 잔해를 식별하는 데 사용되는 충격 석영과 같은 독특한 물질을 생성할 수 있습니다. 애리조나주의 캐년 디아블로에는 특이한 구조의 다이아몬드가 포함되어 있지만 과학자들은 다이아몬드를 특별하게 만드는 이유를 잘못 해석해 왔습니다.

매우 다른 과정으로 인해 동일한 미네랄이 생성될 수 있습니다. 다이아몬드는 다양한 지상의 힘에 의해 만들어질 수 있지만, 소행성이 지구에 충돌할 때 그 에너지의 극히 일부만이 대기에서 소실될 때 충격파로부터 생성될 수도 있습니다.

그러나 과학자들이 고급 이미징 기술을 사용하여 캐니언 디아블로 운석에서 나온 다이아몬드를 관찰한 결과, 이는 일반적인 보석이 아니라는 사실을 발견했습니다. 캐년 디아블로(Canyon Diablo) 운석은 약 50,000년 전에 떨어져 세계에서 가장 온전한 충돌 분화구 중 하나인 유성 분화구(Meteor Crater)를 만들었습니다.

2022년 연구에서 연구자들은 이 돌들이 다이아몬드의 경도를 공유하지만 유난히 가단성도 있다고 보고했습니다. 또한, 조정 가능한 전자 특성을 갖고 있어 전자 장치에 잠재적으로 유용할 수 있습니다.

보석에 사용되는 다이아몬드는 각 원자가 4개의 다른 원자로 결합된 입방체 모양의 탄소 원자로 구성되며, 때로는 색상을 더할 수 있는 다른 원소의 불순물로 인해 방해를 받습니다.

론스달라이트(Lonsdaleite)는 1967년 캐니언 디아블로 운석에서 처음 발견된 희귀한 탄소 형태로 이전에는 육각형 격자의 원자로 구성되어 있다고 생각되었습니다. 이것은 흑연, 비정질 탄소 그래핀, 그래핀과 함께 탄소 동소체(놀랍게도 다재다능한 원소가 스스로 배열할 수 있는 방식) 목록에 추가되었습니다.

그러나 라만 분광법과 결정학을 사용하여 론스달라이트를 조사하면서 지질 및 지구화학 연구소의 Péter Németh 박사와 연구 공동저자들은 훨씬 더 흥미로운 일이 진행되고 있음을 발견했습니다. 론스달라이트는 실제로 다이아파이트로 알려진 곳에서 함께 성장한 전통적인 입방체 다이아몬드와 그래핀 유사 영역을 포함하는 것으로 밝혀졌습니다. 또한 결정에는 원자가 잘못 배치된 수많은 오류가 포함되어 있습니다.

최근 몇 년 동안 두 팀이 실험실에서 론스달라이트를 생산하는 방법을 독립적으로 설명했습니다. 분명히 인류에게 가장 단단한 돌을 알리는 것은 전염병 활동에 대한 일부 사람들의 생각입니다. 그러나 그들은 캐니언 디아블로나 다른 운석에서 발견된 것이 아니라 그들이 상상했던 육각형의 론스달라이트를 만들고 있었던 것 같습니다.

Németh는 성명에서 “그래핀과 다이아몬드 구조 사이의 다양한 내부 성장 유형을 인식함으로써 소행성 충돌 중에 발생하는 압력-온도 조건을 이해하는 데 더 가까워질 수 있습니다.”라고 말했습니다.

다이아몬드와 그래핀이 만나는 곳에서는 층 간격에 예상치 못한 일이 발생하는데, 이는 론스달라이트에 대한 이전의 분광 관찰을 설명합니다.

론스달라이트의 사용 가능한 양은 일부 특성을 테스트하기에는 너무 적습니다. 그러나 모델링에 따르면 육각형 구조는 일반 다이아몬드보다 58% 더 단단해야 합니다. 다이아파이트가 얼마나 단단한지는 아직 알 수 없습니다.

저자들은 론스달라이트에서 배운 교훈이 극심한 압력을 받는 상당한 양의 다른 원소를 포함하는 탄소가 풍부한 다른 재료에 적용될 수 있다고 말했습니다.

공동 저자인 University College London의 Christoph Salzmann 교수는 이 결정이 여러 가지 잠재적인 응용 분야를 가지고 있다고 설명했습니다. "구조의 제어된 층 성장을 통해 초경질이면서도 연성이 있는 재료를 설계하는 것이 가능해야 합니다. 도체부터 절연체까지 조정 가능한 전자 특성을 갖고 있다”고 그는 말했다. Salzman은 이것이 "연마재 및 전자공학에서부터 나노의학 및 레이저 기술에 이르기까지 다양한 응용 분야"를 가질 수 있다고 믿습니다.

론스달라이트라는 이름은 육각형 벤젠 고리의 평탄성을 입증한 선구적인 결정학자이자 활동가인 캐슬린 론스데일(Kathleen Lonsdale)에게 경의를 표하는 것입니다.

이 문서의 이전 버전은 2022년 7월에 게시되었습니다.