A természetben előforduló gyémánt a Föld legkeményebb ásványa, amelyet ékszerként, precíziós vágóeszközökben és nagy teljesítményű félvezetőkben egyaránt alkalmazzák. A hexagonális gyémánt állítólag ennél is keményebb, ám létezését a tudósok évtizedek óta vitatják – írja az Independent híradása nyomán a Portfolio.

Kísérleti úton korábban nem sikerült egyértelműen bizonyítani, hogy a hexagonális gyémánt önálló szénfázisként valóban létezik. A kínai Honan tartományi Gyémántanyagok és Eszközök Kiemelt Laboratóriumának kutatói viszont azt állítják, hogy szélsőséges nyomás és hőmérséklet alkalmazásával állították elő a hexagonális gyémánt milliméteres nagyságrendű, tiszta fázisú darabját.

Az eljárás során pirolitikus grafitot (HOPG) helyeztek volfrám-karbid üllők közé, majd mintegy 20 gigapascal (a normál légköri nyomás nagyjából kétszázezerszeresét) nyomás alá helyezték 1300 és 1900 Celsius-fok közötti hőmérsékleten. A tengelyirányú nyomás hatására a rétegzett szénszerkezetből milliméteres méretű, tiszta hexagonális gyémánt keletkezett.

A minta tisztaságát vizsgálatokkal igazolták, valamint korszerű mikroszkópos eljárásokkal közvetlenül is megfigyelték a szénatomok jellegzetes hexagonális rácselrendeződését. Keménységét 114 gigapascalra tették, ami felülmúlja a természetes gyémánt 110 gigapascalos keménységét. Emellett a hőstabilitása is kiemelkedőnek bizonyult.

A tanulmány szerzői szerint ezek az eredmények végleg lezárják a hexagonális gyémánt létezése körüli, régóta fennálló tudományos vitát. A felfedezés emellett új betekintést nyújt a grafit gyémánttá alakulásának fázisátmenetébe, és megnyitja az utat az új anyag jövőbeli, fejlett technológiai alkalmazásai előtt.