Доказа съществуването на двуизмерен диамант
Тънките филми от диаманти имат широк спектър от приложения, от свръхпроводници до биоизмервания. Създаването на двуизмерен диамант с равномерен атомен слой обаче беше непостижимо дълго време поради тетраедричната структура на неговата атомна решетка. Неговият най-близък роднина, графен (едноатомен слой от графит), е открил изключителни физически свойства в двуизмерна форма, така че създаването на двуизмерен диамант би отворило огромни възможности за изследователите. Например съвместното съществуване както на феромагнитни, така и на полупроводникови свойства прави 2D диаманта незаменим материал за спинтрониката.
По-рано косвени доказателства предполагаха, че 2D диамант се образува, когато два или повече слоя графен са подложени на високо налягане в присъствието на други елементи.
Съвместен екип от учени от Съединените щати и Бразилия, използвайки раманова спектроскопия, предостави доказателства за образуването на двуизмерен диамант при условия на високо налягане. Два слоя графен във вода бяха подложени на налягане от 14 GPa и структурата на веществото се промени поради изместването на електронните орбитали (появиха се допълнителни електронни връзки, които са характерни за диамантената решетка). Рамановата спектроскопия помогна да се фиксира разстоянието между атомите, което може да се използва за определяне на природата на връзките. Полученият материал е наречен диамандон.
Принципът зад образуването на диамандон е, че наличието на химически радикали, като хидроксилни групи или водород, може значително да намали налягането, необходимо за създаване на връзки между въглеродните атоми, които превръщат графита в диамант. Политетрафлуоретилен, химически инертен материал, беше използван за предотвратяване на свързването на въглеродни атоми в долния слой към субстрата. Получената структурастабилен дори при липса на външен натиск.
Откритието има много потенциални приложения: квантови компютри, микроелектромеханични системи (MEMS), свръхпроводници, субстрати за ДНК инженерство, биосензори.
Рамановият анализ, представен в статията, предоставя косвени доказателства за образуването на диаманти. Затова учените планират да продължат работата си, като предоставят директно измерване на структурата на двуизмерен диамант с помощта на рентгенови или електронни дифракционни методи при условия на високо налягане.
Създаването на двуизмерни материали набира скорост: наскоро беше създаден двуизмерен магнит.