TSU fysiker, arbetar med forskare från Novosibirsk, Krasnoyarsk, Tyskland och Korea, har upptäckt nya nanomekaniska egenskaper hos diamanter utvunna vid Skalnoe-fyndigheten i Popigai-astroblemet. Genom att använda en kombination av experimentella och teoretiska metoder, de bevisade att denna typ av mineral kan motstå all-round kompression starkare än "ideala" exemplar. Popigai-kraterns diamanter används som optiska material i lasersystem, så fysikernas uppgift var att jämföra deras egenskaper med de existerande analogerna.

Popigai astrobleme är en meteoritkrater som ligger i Sibirien i floden Popigai. Dess diameter är cirka 100 km, och det är den fjärde största kratern i världen. Popigai-astroblemet bildades för cirka 35 miljoner år sedan under nedslaget av en gigantisk meteorit på en stenig ås och upptäcktes 1946. Senare, det konstaterades att Skalnoe-fyndigheten ensam innehåller fler diamanter än alla kimberlitfyndigheter i världen. Nu, dessa diamanter används, bland annat, som optiska material i lasersystem.

Som en del av projektet, forskare studerade strukturen och de mekaniska egenskaperna hos unika slagdiamanter, det är, diamanter som bildats som ett resultat av geologiska processer som började efter nedslaget av en meteorit.

Fysiker undersökte bifasiska diamanter som innehöll hexagonala och kubiska faser (fasen indikerar hur det kemiska elementet i diamanten - kolatomen - är organiserad). Strukturen och de mekaniska egenskaperna hos Popigai-slagvarianter undersöktes med högtrycksröntgendiffraktion (upp till 25 GPa). Under experimentellt arbete, forskare kunde för första gången erhålla bulkmodulen (förmågan hos ett ämne att motstå all-round kompression) för den hexagonala diamantfasen.

"Teoretiska beräkningar utförda vid TSU med den funktionella elektrondensitetsmetoden visade ett annat resultat:Popigai-diamanter har en högre bulkmodul än de idealiska diamanterna för de kubiska och hexagonala faserna, sa Pavel Avramov, den ledande medlemmen av Laboratory of Photophysics and Photochemistry of Molecules vid TSU-fakulteten för fysik. Resultaten utökar omfattningen av diamanterna som hittades, till exempel, i vetenskapliga experiment i kvantfysik, optik, laserteknik och rymdforskning, fält där fel är oacceptabla.

Artikeln "Unique Nanomechanical Properties of Diamond–Lonsdaleite Biphases:Combined Experimental and Theoretical Consideration of Popigai Impact Diamonds" publicerades i Nanobokstäver .