Юный техник 1978-10, страница 37
таки алмаз. И это не чудо природы, а чудо науки, которая сумела реализовать ее самые сокровенные возможности. Мы продолжаем разговор в кабинете члена-корреспондента АН СССР Бориса Владимировича Дерягина, крупного советского ученого, автора важных научных открытий, многих изобретений, в том числе и этого эксперимента. — Превращение графита в алмаз при громадном давлении и температуре хорошо известно, — рассказывает Борис Владимирович. — Такой синтез, осуществленный в нашей стране под руководством академика JI. Ф. Верещагина, стал важнейшей победой науки и техники. Однако наука не отвергала и другого пути. Рост алмазов из газа мы объясняем двояко: во-первых, исходя из молекулярного механизма роста кристаллов, во-вторых, из общей теории образования новой фазы вещества. Если вблизи грани так называемого затравочного кристалла концентрация атомов углерода превысит соответствующую равновесную, то избыток их начнет выделяться на ее поверхности. — Это подобно росту кристалликов соли в пересыщенном растворе? — спрашиваю Бориса Владимировича, пытаясь подобрать аналогию, проясняющую суть процесса. — Для наглядности можно представить и так. Но самое главное здесь в том, что атомы углерода оседают на затравочный кристаллик вовсе не беспорядочно. Они будут находиться под действием поверхностных сил кристалла-затравки, стремящихся продолжить ту атомную кладку, которая привела в свое время к образованию самой затравки. Затравка тут служит как бы программой, образцом строительства, расположения атомов, а поверхностные силы 3* эту программу выполняют. Такое явление ученые называют автоэпитаксией. (Ученым, образно говоря, предстояло теоретически отыскать единственный крохотный островок в океане — островок стабильности, где бы синтез алмаза был возможен, мало того, закрепиться на нем, создать я поддерживать условия для дли тельного опыта. Долгие годы теоретических и экспериментальных поисков увенчало открытие. Под руководством Бориса Владимировича Дерягина в Институте физической химии АН СССР был впервые разработан и осуществлен новый метод синтеза алмаза из углеродосодержащих газов.) — Как , же происходит этот удивительный синтез? — В реактор под давлением всего в несколько миллиметров ртутного столба подают метан. Затравочный кристаллик алмаза в фокусе лазера или ксеноно-вой лампы нагревается до температуры около тысячи градусов. Атомы углерода, образующиеся при разложении газа, достраивают кристалл по определенному плану, повторяющему уже имеющуюся структуру. Не одип час идет этот процесс незримого тончайшего строительства. И все это время с предельной точностью в реакторе надо поддерживать давление, температуру, расход газа и многие другие параметры режима. Малейшее отклонение грозит соскользнуть с «островка» роста алмаза. — И что же тогда? — Сажа, копоть вместо драгоценности. А если точно поддерживать режим, можно вырастить, например, алмазные усы. Так называют тончайшие нитевидные кристаллы алмаза, обладающие совершенной монокристаллической структурой. Их прочность уникальна, что, впрочем, и не удивляет — ведь это чистейший алмаз. Кстати, по- 3S |
