ロンズデーライト

ロンズデーライト lonsdaleite
	ロンズデーライトの結晶けっしょう構造こうぞう
分類ぶんるい	元素げんそ鉱物こうぶつ
化学かがく式しき	C
結晶けっしょう系けい	六方ろっぽう晶あきら系けい
モース硬度こうど	3 または 7 から 8 とされるが、純粋じゅんすいなものでは10を超こえると予想よそうされている。
	プロジェクト:鉱物こうぶつ／Portal:地球ちきゅう科学かがく
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ロンズデーライト（英えい: Lonsdaleite）は六方ろっぽう晶あきら系けいの結晶けっしょう構造こうぞうをもつ炭素たんその同素体どうそたい。その結晶けっしょう構造こうぞうから六方ろっぽう晶あきらダイヤモンド（ろっぽうしょうダイヤモンド、英えい: Hexagonal diamond）とも呼よばれる。ロンズデーライトという名称めいしょうは結晶けっしょう学者がくしゃキャスリーン・ロンズデールに由来ゆらい。

発見はっけん[編集へんしゅう]

自然しぜん界かいにおいては、隕石いんせきが地球ちきゅうに衝突しょうとつした際さいの巨大きょだいな熱ねつと圧力あつりょくによって、隕石いんせき中ちゅうのグラファイトの構造こうぞうが変化へんかし生成せいせいされる。ロンズデーライトは、バリンジャー・クレーター（米国べいこくアリゾナ州しゅう）を作つくった隕石いんせきの一部いちぶキャニオン・ディアブロ隕石いんせきから、1967年ねんに初はじめて発見はっけんされた。キャニオン・ディアブロ隕石いんせきのほか、ケナ隕石いんせき（米国べいこくニューメキシコ州しゅう）、アラン・ヒルズ77283（ALH77283とも。南極大陸なんきょくたいりく・ヴィクトリアランド）といった隕石いんせきの中なかから、顕微鏡けんびきょうでしか見みえないほど微細びさいな結晶けっしょうとして、ダイヤモンドとともに確認かくにんされている。またロシアのツングースカ大だい爆発ばくはつの現場げんばからも存在そんざいが報告ほうこくされている。

ロンズデーライトと同おなじものは、おそらく1967年ねんよりかなり前まえから、研究けんきゅう室しつ内ないでの静的せいてきプレス時じや爆薬ばくやく使用しよう時じにグラファイトが加圧かあつ加熱かねつされて生成せいせいされていたと考かんがえられる。

性質せいしつ[編集へんしゅう]

色いろは黄き褐色かっしょく透明とうめい、屈折くっせつ率りつは 2.40 から 2.41、比重ひじゅうは 3.2 から 3.3、モース硬度こうどは 3^[1] または 7 から 8^[2]。一方いっぽうダイヤモンドのモース硬度こうどは 10 である。このロンズデーライトの硬度こうどの低ひくさは主おもに、天然てんねんに存在そんざいする材料ざいりょうに含ふくまれる不純物ふじゅんぶつや格子こうし欠陥けっかんによるものとみられ、純粋じゅんすいなロンズデーライトはダイヤモンドより 58% 硬かたいと予想よそうされている^[3]。

ブロモホルムをNa-K合金ごうきんで還元かんげんして得えられるポリマー、ポリヒドリドカルビン（英語えいご版ばん）の薄膜うすまくをアルゴン雰囲気ふんいき下かで室温しつおんから800～1300℃まで昇のぼり温あつし、熱ねつ分解ぶんかいするとダイヤモンドの薄膜うすまくが得えられるが、この薄膜うすまく中ちゅうにロンズデーライトが含ふくまれていることが分光ぶんこう学がく的てきに見出みいだされた^[4]。

硬度こうど[編集へんしゅう]

ロンズデーライトはダイヤモンドよりも 58% 硬かたい可能かのう性せいが示唆しさされている。ネバダ大学だいがくラスベガス校こうと上海しゃんはい交通こうつう大学だいがくの研究けんきゅう者しゃらは第だい一いち原理げんり計算けいさんにより、切きれ込こみ状じょうの非常ひじょうに大おおきな負荷ふかをかけるとロンズデーライトの抵抗ていこう力りょくが 78% も増大ぞうだいするというシミュレーション結果けっかを2009年ねん2月がつに発表はっぴょうした。

その研究けんきゅう結果けっかから、純粋じゅんすいなロンズデーライトは 152 GPaの超ちょう高圧こうあつに耐たえると推測すいそくされるが、これはダイヤモンドの97 GPaより高たかい^[5]。これは、IIa型がたダイヤモンドの <111> 先端せんたん硬度こうど162 GPaをまだ超こえない。

結晶けっしょう構造こうぞう[編集へんしゅう]

ロンズデーライトは六方ろっぽう晶あきら系けいの単位たんい胞をもち、ダイヤモンドの単位たんい胞と同様どうよう、最さい密みつ充填じゅうてん構造こうぞうである。ダイヤモンドの立方りっぽう晶あきら構造こうぞうは、シクロヘキサン環たまきがいす型がた配はい座ざをとりながら連結れんけつしたものという見方みかたができる。一方いっぽう、ロンズデーライトの構造こうぞうでは連結れんけつしたシクロヘキサン環たまきの一部いちぶがふね型かた配はい座ざをとっている。

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

^ ^a ^b mindat.org - the mineral and locality database 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん
^ ^a ^b Mineralogy Database 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん
^ Discovery News: Taking Diamonds Down a Notch
^ P. A. Bianconi, S. J. Joray, B. L. Aldrich, J. Sumranjit, D. J. Duffy, D. P. Long, J. L. Lazorcik, L. Raboin, J. K. Kearns, S. L. Smulligan, J. M. Babyak "Diamond and Diamond-Like Carbon from a Preceramic Polymer" J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 3191-3202. DOI: 10.1021/ja039254l
^ Pan, Zicheng; Sun, Hong; Zhang, Yi; and Chen, Changfeng (2009). “Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite”. Physical Review Letters (102): 055503. doi:10.1103/PhysRevLett.102.055503. 非ひ専門せんもん家か向むけの内容ないよう要旨ようし – Physorg.com (12-02-2009).

参考さんこう文献ぶんけん[編集へんしゅう]

Anthony, J.W.; et al (1995). Mineralogy of Arizona (3rd ed.)
Frondel, C.; U.B. Marvin (1967). “Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond”. Nature 214: 587–589. doi:10.1038/214587a0.
Frondel, C.; U.B. Marvin (1967). “Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond”. Am.Min. 52.
Bianconi, P.; et al (2004). “Diamond and Diamond-like Carbon from a Preceramic Polymer”. J. Am. Chem. Soc. Vol. 126 (10): 3191–3202. doi:10.1021/ja039254l.

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]

Lonsdaleite (英語えいご), MinDat.org, 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん。（英語えいご）
Lonsdaleite (英語えいご), WebMineral.com, 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん。（英語えいご）
Materials Science and Technology Division, Naval Research Laboratory website （英語えいご） 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん
lonsdaleite 3D animation （英語えいご）
Diamond no longer nature's hardest material （英語えいご）

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[mindat-1] t.org - the mineral and locality database 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん

[webmineral-2] Mineralogy Database 2009年ねん3月がつ1日にち閲覧えつらん

[3] Discovery News: Taking Diamonds Down a Notch

[4] P. A. Bianconi, S. J. Joray, B. L. Aldrich, J. Sumranjit, D. J. Duffy, D. P. Long, J. L. Lazorcik, L. Raboin, J. K. Kearns, S. L. Smulligan, J. M. Babyak "Diamond and Diamond-Like Carbon from a Preceramic Polymer" J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 3191-3202. DOI: 10.1021/ja039254l

[5] Pan, Zicheng; Sun, Hong; Zhang, Yi; and Chen, Changfeng (2009). “Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite”. Physical Review Letters (102): 055503. doi:10.1103/PhysRevLett.102.055503. 非ひ専門せんもん家か向むけの内容ないよう要旨ようし – Physorg.com (12-02-2009).

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表ひょう話はなし編へん歴れき炭素たんその同素体どうそたい
sp³型かた	ダイヤモンド（立方りっぽう晶あきら）ロンズデーライト（六ろく方ぽう晶あきらダイヤモンド）
sp²型かた	グラファイトグラフェンフラーレン類るい C₆₀バックミンスターフラーレン C₇₀ フラーレンウィスカーカーボンナノチューブカーボンナノホーンカーボンナノバッドカーボンナノスクロール（英語えいご版ばん）ガラス状じょう炭素たんそ
sp型がた	直ちょく鎖くさりアセチレン性せい炭素たんそシクロ[18]炭素たんそ
sp³/sp²混合こんごう型がた	無定形むていけい炭素たんそカーボンナノフォームカーバイド誘導ゆうどう炭素たんそ（英語えいご版ばん） Qカーボン
その他た	C₁ C₂ C₃ C_{8(プリズマンC8)}
仮説かせつ上じょう	チャオ石せき C₃ C₆ ヘッケライト cubic carbon（英語えいご版ばん）金属きんぞく炭素たんそ（英語えいご版ばん）ペンタグラフェン（英語えいご版ばん）
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