Ученые узнали причины появления в алмазе включений твердого углекислого газа
При изучении кристаллов алмаза, в которых наблюдаются спектральные линии поглощения твердого углекислого газа, методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) было обнаружено большое количество наноразмерных кислородсодержащих выделений октаэдрической формы. В большинстве случаев эти объекты тесно связаны с дислокационными петлями. Это позволяет сделать вывод о том, что СО2-содержащие нанопреципитаты возникли не путем захвата углекислого газа во время роста кристалла, а путем выделения кислорода из алмазной решетки из-за уменьшения его растворимости при понижении давления и температуры.
Результаты опубликованы в Carbon Trends. Алмаз — кристалл, состоящий из чистого углерода. Одним из подходов, позволяющих получать информацию об условиях роста природных алмазов, является изучение примесей в алмазной решетке. Основное внимание традиционно направлено на изучение самых распространенных примесей – азота и водорода, информацию о которых можно получить неразрушающими спектроскопическими методами. Концентрация примесей, их пространственное распределение внутри кристалла и конкретные типы связанных с примесями дефектов решетки отражают температурные условия, химизм и особенности среды, в которых рос алмаз.
Кислород — один из самых распространенных элементов на Земле. В настоящее время нет окончательного ответа на вопрос, может ли примесь кислорода входить в решетку алмаза или же она всегда связана с включениями посторонних фаз. Квантово-химические расчеты показывают возможность образования точечных дефектов, содержащих кислород. Предположительно кислород входит в состав некоторых парамагнитных и люминесцирующих дефектов. Однако на настоящее время роль этой примеси остается плохо изученной.
В спектрах инфракрасного поглощения некоторых алмазов наблюдаются линии поглощения, соответствующие твердой углекислоте. Сдвиг полос поглощения от их положения при обычных условиях свидетельствует о том, что СО2 находится под высоким остаточным давлением, достигающем 5 ГПа и даже выше. Однако положение спектральных линий СО2 в разных частях одного и того же кристалла и, соответственно, рассчитанное давление, может меняться в довольно широких пределах, что довольно сложно объяснить в рамках модели захваченных включений ростовой среды.
Ученые ИФХЭ РАН с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт», МФТИ и GEMLAB Laboratory (Лихтенштейн) исследовали области кристалла, содержащие твердый углекислый газ, методом просвечивающей электронной микроскопии. Предварительно сС помощью ионного пучка из двух природных кристаллов алмаза были вырезаны тонкие образцы для исследования методом просвечивающей электронной микроскопии. Микроскопия образцов показала, что в них имеются многочисленные кислородсодержащие включения октаэдрической формы (от почти правильных до уплощенных вытянутых октаэдров) размером до 45 нанометров.
Большинство включений непосредственно связано с дислокационными петлями. «Приуроченность выделений к дислокационным петлям типично типична для распада твердых растворов, — объясняет главный научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН, доктор химических наук, профессор РАН Андрей Альбертович Ширяев. — Следовательно, можно сделать вывод, что СО2 включения возникли в ходе выделения кислорода из алмазной решетки из-за уменьшения его растворимости при понижении давления и температуры». Морфология и точный химический состав включений зависят от того, как в ходе роста кристалла менялись давление, температура и насыщение кристаллической решетки кислородом.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно