Синтетический алмаз

Синтетический алмаз

На протяжении более ста лет ученые пытались любыми методами, порой достаточно остроумными, получить алмазы из других форм углерода, пока в феврале 1955 г. не появилось достоверное сообщение о первом успехе американских исследователей из фирмы "Дженерал электрик". Группа работников в лаборатории в Шенектеди в небольшой пирофиллитовой камере подвергла углеродсодержащий материал давлениям порядка 100 ООО атм и температурам свыше 2760°С. В таких жестких условиях очень быстро образовались мелкие кристаллы алмаза. Было найдено, что переходу графита в алмаз способствует присутствие никеля и других металлических катализаторов, и в первых образцах алмазного порошка, полученного фирмой "Дженерал электрик", было обнаружено до 0,2% никеля, что делало частицы алмазного порошка магнитными.
Годы, затраченные на исследования в области физики высоких давлений и разработку методов получения таких давлений, а также успехи, достигнутые в этом направлении, в особенности П.У. Бриджменом (США), проложили дорогу для синтеза алмазов. Как это часто случается, однажды продемонстрированная реальность почти нереального подвига (подъем на Эверест, перелет через Атлантику и т.п.) влечет за собой быстрое повторение первого успеха многими другими, вследствие чего рискованное предприятие начинает казаться уже почти обычным делом. Поэтому, пожалуй, не удивительно, что после первого успеха фирмы "Дженерал электрик" аналогичные результаты были достигнуты многими другими исследователями. При этом, хотя общие принципы методов были аналогичными, детали процессов сильно различались. В настоящее время синтетические алмазы производятся не только фирмой "Дженерал электрик" и некоторыми другими крупными исследовательскими центрами США, но также крупным электрическим концерном ASEA в Швеции, фирмой "Филипс" в Эйндховене, Лабораториями по исследованию алмазов концерна "Де Бирс" в Иоганнесбурге и Шэнноне, фирмой "Сибаура электрик" в Токио, Российской Академией наук и Национальной физической лабораторией в Лондоне.
В результате исследований получено большое количество сведений об условиях, при которых графит превращается в алмаз, причем форма и даже цвет получаемых крошечных кристалликов алмаза могут до некоторой степени контролироваться. На первых порах синтетические алмазы имели неправильную форму и содержали много скелетных кристаллов, однако сейчас получают хорошо образованные октаэдры, кубы и додекаэдры. Тем не менее, как и раньше, процессы образования алмазов в природе до сих пор окончательно не расшифрованы.
Синтетические алмазы в настоящее время производятся в промышленных масштабах для технических целей и в какой-то степени могут изготовляться специально для той или другой цели. В начале 1970 г. фирма "Дженерал электрик" объявила о получении кристаллов алмаза ювелирного качества различной окраски весом до 1 карата. Стоимость их производства гораздо выше стоимости природных камней, причем такое соотношение сохранится в ближайшие годы. Было найдено, что эти кристаллы обладают характерными свойствами в отношении электропроводности, флюоресценции и инфракрасной спектроскопии.