Полученные результаты открывают новые перспективы для понимания структурных особенностей аморфных углеродных сверхтвердых материалов.

Ученые из МФТИ и Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов провели исследование структуры ультратвердого фуллерита, который обладает механическими свойствами, превосходящими даже алмаз. Оказалось, что материал состоит из небольших групп атомов, или кластеров, которые имеют отличные механические свойства. Работа ученых была опубликована в научном журнале «Carbon».

Углерод может образовывать различные формы, такие как графит и алмаз, а также более сложные структуры, например, нанотрубки и фуллерены. Если на эти материалы оказывать большое давление, они могут менять структуру и получать новые полезные свойства. Например, смесь фуллеренов, которые представляют объемные шарообразные модификации из 60 и более атомов углерода, сжимают при давлениях в несколько сотен тысяч атмосфер. Молекулы фуллеренов деформируются и связываются друг с другом в группы — нанокластеры. Так получаются фуллериты — аморфные материалы, по прочности сравнимые с алмазами. Структура фуллеритов до сих пор не изучена до конца.

Группа ученых исследовала аморфные материалы, используя спектроскопию комбинационного рассеяния света, и показала, что можно получить информацию о каждом кластере фуллерита, его твердости и сравнить его характеристики с наноалмазом.