TSU-fysici, werken met wetenschappers uit Novosibirsk, Krasnojarsk, Duitsland en Korea, hebben nieuwe nanomechanische eigenschappen ontdekt van diamanten die zijn gedolven in de Skalnoe-afzetting van het Popigai-astrobleem. Met behulp van een combinatie van experimentele en theoretische methoden, ze bewezen dat dit soort mineraal beter bestand is tegen allround compressie dan "ideale" exemplaren. De diamanten van de Popigai-krater worden gebruikt als optische materialen in lasersystemen, dus de taak van natuurkundigen was om hun eigenschappen te vergelijken met de bestaande analogen.

De Popigai astrobleme is een meteorietkrater in Siberië in het stroomgebied van de Popigai-rivier. De diameter is ongeveer 100 km, en het is de op drie na grootste krater ter wereld. Het Popigai-astrobleem werd ongeveer 35 miljoen jaar geleden gevormd tijdens de inslag van een gigantische meteoriet op een rotsachtige bergkam en werd ontdekt in 1946. Later, er werd vastgesteld dat alleen al de Skalnoe-afzetting meer diamanten bevat dan alle kimberlietafzettingen ter wereld. Nutsvoorzieningen, deze diamanten worden gebruikt, onder andere, als optische materialen in lasersystemen.

Als onderdeel van het project, wetenschappers bestudeerden de structuur en mechanische eigenschappen van unieke impactdiamanten, dat is, diamanten gevormd als gevolg van geologische processen die begonnen na de inslag van een meteoriet.

Natuurkundigen onderzochten bifasische diamanten met hexagonale en kubische fasen (de fase geeft aan hoe het chemische element van de diamant - het koolstofatoom - is georganiseerd). De structuur en mechanische eigenschappen van Popigai-impactvariëteiten werden onderzocht met hogedrukröntgendiffractie (tot 25 GPa). Tijdens experimenteel werk, wetenschappers waren voor het eerst in staat om de bulkmodulus (het vermogen van een stof om allround compressie te weerstaan) voor de hexagonale diamantfase te verkrijgen.

"Theoretische berekeningen uitgevoerd bij TSU met behulp van de elektronendichtheidsfunctionele methode lieten een ander resultaat zien:Popigai-diamanten hebben een hogere bulkmodulus dan de ideale diamanten voor de kubische en hexagonale fasen, " zei Pavel Avramov, het leidende lid van het Laboratorium voor Fotofysica en Fotochemie van Moleculen van de TSU Faculteit der Natuurkunde. De resultaten breiden de reikwijdte van de gevonden diamanten uit, bijvoorbeeld, in wetenschappelijke experimenten in de kwantumfysica, optiek, lasertechnologieën en ruimteonderzoek, velden waarin fouten onaanvaardbaar zijn.

Het artikel "Unique Nanomechanical Properties of Diamond-Lonsdaleite Biphases:Combined Experimental and Theoretical Consideration of Popigai Impact Diamonds" werd gepubliceerd in Nano-letters .