Billige Diamanten

News: Billige Diamanten

Auf der Jagd nach immer anderen Kohlenstoff-Modifikationen haben Forscher unerwartet eine Möglichkeit gefunden, eine alte Form dieses Elements neu herzustellen - den Diamanten. Obwohl es niemand vorgehabt hat, scheint es die bisher preiswerteste Variante zu sein, einen synthetischen Diamanten zu produzieren. Doch damit nicht genug, dieser Diamant ist nicht nur günstig, sondern auch besonders rein. Außerdem sieht es so aus, als verhalte sich Kohlenstoff bei extrem hohen Temperaturen anders, als Theoretiker bisher geglaubt haben.

In großen Stückzahlen hergestellte Diamanten werden unter anderem für Schneidewerkzeuge, in der Mikroelektronik und für optische Geräte verwendet. Eine industriell nutzbare Herstellungsmethode wurde in den sechziger Jahren entwickelt. Dabei werden die hohen Drücke nachempfunden, unter denen sich Diamant in der Erde bildet – ein sehr kostspieliger und auch gefährlicher Prozeß. Eine andere Möglichkeit, bei der die hohen Drücke vermieden werden, stammt aus den achtziger Jahren. Hierbei bilden sich dünne Diamantfilme, indem ein elektrischer Strom durch ein Gemisch aus Kohlenstoff- und Wasserstoffgas geleitet wird. Die auf diese Weise erhaltenen Diamanten sind allerdings nicht besonders rein.

Das Team unter der Leitung des theoretischen Physikers Jean-Christophe Charlier von der Université Catholique de Louvain, Belgien, gehört eigentlich gar nicht zu den Diamantforschern. Ihr Geschäft sind eher Fullerene und Nanoröhren. Im Zuge dieser Forschungen stellten sie geodätische, gewölbte Kohlenstoff-Bälle und Kohlenstoffröhren her, indem sie im Vakuum einen Strom durch Graphit-Elektroden schickten, wobei sie die Stromstärke auf das fünffache des normalen Wertes erhöhten. Andrei Palnichenko, ein Mitglied der Forschergruppe, stellte fest, daß sich keine Fullerene oder Nanoröhren gebildet hatten, sondern statt dessen ein Diamantgitter entstanden war, das aus einigen Hunderten von zehn Mikrometer großen Diamanten bestand. Ein zweites bruchstückhaftes Gitter war abgefallen und lag auf der metallischen Oberfläche unter den Elektroden. Dieses war größer und bestand aus 100 Mikrometer großen Diamanten (Nature vom 11. November 1999).

Laut Charlier entstehen die Diamanten 1000mal schneller, als das bei der Aufdampfung von Kohlenstoff beobachtet wurde. Niemand hat erwartet, auf diese Weise Diamanten zu erhalten, sagt die Physikerin Mildred Dresselhaus vom Massachusetts Institute of Technology. "Der Aufsatz wird eine Menge Aufmerksamkeit auf sich ziehen", fügt sie hinzu. Durch diese Ergebnisse, bemerkt Dresselhaus, müssen Physiker das Phasendiagramm des Kohlenstoffs überdenken und überlegen, wie sich Kohlenstoff bei verschiedenen Temperaturen und Drücken verhalten sollte. Die Forscher wollen nun versuchen, die Entladung der Elektroden zu verlängern und somit größere Diamanten zu erhalten. Doch es hat sicher noch keinen Zweck, in nächster Zeit Ihren Juvelier nach diesen Diamanten zu fragen.

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