Lonsdaleit - Lonsdaleite

Lonsdaleit
lonsdaleite.png
Lonsdaleite kristal yapısı
Genel
Kategori Mineral
Formül
(yinelenen birim) 		C
Strunz sınıflandırması 1.CB.10b
kristal sistemi altıgen
kristal sınıfı Altıgen dipiramidal (6/mmm)
HM sembolü : (6/m 2/m 2/m)
Uzay grubu P 6 3 /mm
Birim hücre a = 2.51 A, c = 4.12 A; Z = 4
Yapı
Jmol (3D) Etkileşimli görüntü
Kimlik
Renk Kristallerde gri, kırık parçalarda soluk sarımsı ila kahverengi
kristal alışkanlığı İnce taneli agregalardaki küpler
Mohs ölçeği sertliği 7–8 (saf olmayan numuneler için)
parlaklık adamantin
şeffaflık Şeffaf
Spesifik yer çekimi 3.2
Optik özellikler Tek eksenli (+/-)
Kırılma indisi n = 2.404
Referanslar

Lonsdaleite (onuruna Kathleen Lonsdale olarak da adlandırılır), altıgen elmas referans kristal yapısı , bir bir karbon Allotrop geleneksel kübik kafes aksine, altıgen kafes ile elmas . Doğada göktaşı enkazlarında bulunur; zaman göktaşları içeren grafit grevi Toprak, etkinin büyük bir ısı ve stres içine grafit dönüştüren elmas , ancak grafitin altıgen korur kristal kafesi . Lonsdaleite ilk olarak 1967'de, sıradan elmasla ilişkili mikroskobik kristaller olarak meydana geldiği Canyon Diablo göktaşından tanımlandı .

Yarı saydam, kahverengimsi sarıdır ve 2,40–2,41 kırılma indeksine ve 3,2–3,3 özgül ağırlığa sahiptir. Bu sertlik hesaplama simülasyonları göre, yani kübik elmas (kadar% 58 daha fazla), teorik olarak daha üstün olmakla birlikte, doğal örnekler (7-8 değerlerin geniş bir aralık içerisinde biraz daha düşük sertlik sergiledi Mohs sertlik ölçeğinde ). Nedenin, numunelerin kafes kusurları ve safsızlıklarla dolu olmasından kaynaklandığı tahmin ediliyor.

Göktaşı birikintilerine ek olarak, altıgen elmas laboratuvarda (1966 veya öncesi; 1967'de yayınlandı) grafitin statik preste sıkıştırılması ve ısıtılması veya patlayıcılar kullanılarak sentezlenmiştir .

Sertlik

Toplanan yetersiz örneklerini inceleyerek sonuçlarının geleneksel yorumuna göre meteoritlerden veya laboratuarda üretilen lonsdaleite bir sahip altıgen birim hücre ile ilgili, elmas , altıgen ve kübik aynı şekilde birim hücredeki yakın paketlenmiş kristal sistemleri ilişkilidir . Elmas yapısının, sandalye konformasyonunda altı karbon atomunun birbirine kenetlenmiş halkalarından oluştuğu düşünülebilir . Lonsdaleite'de, bunun yerine bazı halkalar tekne konformasyonundadır . Nano ölçekli boyutları da, kübik elmas ile temsil edilir diamondoids altıgen elmas ile temsil edilir wurtzoids .

Elmasta, hem bir halka tabakası içinde hem de aralarındaki tüm karbon-karbon bağları, kademeli konformasyondadır , bu nedenle dört kübik diyagonal yönün hepsinin eşdeğer olmasına neden olur; oysa lonsdaleit'te katmanlar arasındaki bağlar , altıgen simetri eksenini tanımlayan gölgeli konformasyondadır .

Mineralojik simülasyon, lonsdaleitin <100> yüzünde elmastan %58 daha sert olduğunu ve 152 GPa'lık girinti basınçlarına direneceğini  , oysa elmasın 97 GPa'da kırılacağını tahmin ediyor . Bu, henüz IIa elmasın <111> uç sertliği olan 162 GPa ile aşılmıştır .

Lonsdaleitin ekstrapolasyonlu özellikleri, özellikle üstün sertliği sorgulanmıştır, çünkü kristalografik inceleme altındaki numuneler toplu altıgen bir kafes yapısı değil, bunun yerine altıgen dizileri içeren yapısal kusurların hakim olduğu geleneksel bir kübik elmas göstermiştir. Lonsdaleite ait X-ışını kırınım verilerinin nicel bir analizi, yaklaşık eşit miktarlarda altıgen ve kübik istifleme dizilerinin mevcut olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, "düzensiz elmas istifleme"nin lonsdaleitin en doğru yapısal tanımı olduğu öne sürülmüştür. Öte yandan, yerinde X-ışını kırınımı ile yapılan son şok deneyleri, göktaşı çarpmalarına benzer dinamik yüksek basınçlı ortamlarda nispeten saf lonsdaleit oluşumu için güçlü kanıtlar göstermektedir.

oluşum

Lonsdaleite, birkaç meteoritte elmasla ilişkili mikroskobik kristaller olarak bulunur: Canyon Diablo , Kenna ve Allan Hills 77283 . Aynı zamanda doğal olmayan meteor elmas gerçekleşiyor plaserlerin içinde Saha Cumhuriyeti . Meksika'nın Guanajuato eyaletindeki Cuitzeo Gölü'nde , tartışmalı Genç Dryas çarpma hipotezinin savunucuları tarafından, tarihleri ​​oldukça belirsiz olan tortullarda, Lonsdaleite ile tutarlı d-aralıklarına sahip malzeme bulunmuştur . Yerel turba yataklarındaki varlığı, Tunguska olayının bir kuyruklu yıldız parçasından ziyade bir meteordan kaynaklandığına dair kanıt olarak iddia ediliyor.

imalat

Ek olarak laboratuar sentezi sıkıştırılması ve ısıtılmasıyla grafit statik presinde ya da patlayıcı kullanılarak lonsdaleite da ile imal edilmiş bir kimyasal buhar biriktirme , ve aynı zamanda bir polimer, termal ayrışma yoluyla poli (hidridokarbin) , atmosferik basınçta, argon altında atmosfer, 1.000 °C'de (1.832 °F).

2020'de, Avustralya Ulusal Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, tesadüfen, elmas bir örs hücresi kullanarak oda sıcaklığında lonsdaleit üretebildiklerini keşfettiler .

2021'de Washington Eyalet Üniversitesi Şok Fiziği Enstitüsü, sertliklerini ölçmek için yeterince büyük Lonsdaleite kristalleri yarattıklarını belirten bir makale yayınladı ve bunların sıradan kübik elmaslardan daha sert olduklarını doğruladı.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar