文章的第一作者Stefan Turneaure正在準備射擊靶室的情形。圖片來源：華盛頓州立大學

       華盛頓州立大學研究人員的一項新研究解答了關于大隕石撞擊形成罕見金剛石這一長期問題。六方金剛石或六方碳比普通的結婚鉆戒類金剛石更堅硬，它也被認為是由大的石墨承載的隕石撞擊地球而自然形成的。

       自從半個世紀前在亞利桑那州隕石碎片中發現以來，科學家們一直對制造六角形鉆石所需要的精確壓力和其他條件冥思苦想。

       現在，WSU的一組研究人員首次觀察并記錄了在高度擇優取向的熱解石墨在沖擊壓縮下生成六方金剛石的過程，還揭示了它形成的關鍵細節。這一發現有助于行星科學家利用隕石坑中六方鉆石的存在來估計撞擊的嚴重程度。

       這項研究成為可能得益于一項前所未有的實驗進展---阿爾貢先進光子源國家實驗室的由WSU領導的動態壓縮部門（DSC）。DCS是第一個將不同沖擊波壓縮能力與同步輻射X射線相聯系的實驗設施。利用其獨特的能力，華盛頓州立大學的團隊能夠實時拍攝石墨轉化為六方鉆石的X光快照。

       研究人員的此項研究成果發表在了《科學進步》雜志上。

       “六方金剛石的轉換發生在一個比以前認為的更低的壓力下，”WSU終身教授，沖擊物理學研究所所長，研究報告的合著者Yogendra Gupta說道：“這一結果對于估算隕石撞擊地面地點的熱力學條件具有重要意義?！?/p>

       制造金剛石

       WSU沖擊物理學家Stefan Turneaure和一組研究人員發現，在500000個大氣壓的壓力下，高度取向石墨形式的結晶結構轉變為罕見的六角金剛石的形式，這比以前的研究顯示的要低四倍左右。

       為了獲得他們的結果，研究人員將一個氟化鋰撞擊物以每小時11000英里的速度射到一個2毫米厚的石墨盤上。然后當沖擊波壓縮石墨樣品時，他們每秒1500億的速度用脈沖的同步輻射X射線拍攝快照。他們的工作清楚地表明，石墨樣品在被粉碎成灰塵之前轉化為六方金剛石。

       “以往的研究大多是通過對樣品進行顯微組織檢查，以對其進行沖擊壓縮，從而推斷出可能發生的情況，”Turneaure說，“這樣的后期測量并不能說明材料在沖擊壓縮過程中發生了什么?！?/p>

       后期展望

       Turneaure和Gupta說下一步的研究將探討在什么樣的條件下純的六方金剛石可以在沖擊壓縮后被修復。

       “金剛石是一種很容易讓人興奮的材料，我們在這方面的工作才剛剛開始，”Gupta說，“接下來，我們計劃在低氣壓下研究這種金剛石的持久性。由于它被認為比普通立方金剛石堅硬60%左右，所以如果在沖擊壓縮后能夠成功地修復，六方金剛石在工業上將有許多潛在的用途。”

       文章來自rdmag網站，原文題目為Researchers Document Transformation of Graphite into Hexagonal Diamond