Nový a blýskavější diamant
Simulace odhalily možnou existenci tří dosud neznámých super hustých forem uhlíku. V pevnosti nepřekonají diamant, ale mohly by být mnohem blýskavější.
Uhlíkové atomy se mohou uspořádat různými způsoby a vytvářet tak formy s velmi odlišnými vlastnostmi. Kromě známého diamantu a grafitu existují další alotropní modifikace, které byly připraveny uměle. Mezi ně patří například grafen, fullereny nebo takzvaný Bct-uhlík, který je tvrdší než diamant. Tři další možné alotropy odhalili fyzikové ze Stony Brook University, kteří testovali, jestli může existovat forma uhlíku hustší než diamant. Systematicky simulovali různé konfigurace uhlíkových atomů za různého tlaku a teploty. Přitom objevili tři stabilní konfigurace, které pojmenovali jako hP3, tl 12 a tP12.
Pokud bychom je dokázali syntetizovat, jejich tvrdost by nepřekonala diamant. Všechny tři by však byly až o 3,2 procenta hustší. Díky tomu by měly vyšší index lomu a překonaly by diamant svým leskem a třpytivostí. Simulace také ukázaly, že tři nové alotropy uhlíku by se výrazně lišily svým zakázaným pásmem neboli band gap. Tento pojem reprezentuje množství energie potřebné k přeskoku elektronu z jedné energetické vrstvy do druhé. Alotrop tP 12 má největší band gap ze všech známých forem uhlíku.
Jejich variabilita dělá z nově popsaných alotropů uhlíku kandidáty na výrobu supravodičů. Jejich syntéza je zatím velkou neznámou. Je však známo, že za extrémního tlaku se grafit nebo amorfní uhlík mění na velký počet neidentifikovaných forem uhlíku. Vědci nevylučují, že mezi nimi se může skrývat i trojice, kterou nyní známe jen teoreticky.
Zdroj: Physical Review B
