クエリ: 人工ダイヤモンドは炭素でできている?
文章: アルゴダンザ 遺灰や遺骨中の炭素は科学、物理的な方法により抽出され、黒鉛化される。黒鉛はダイヤモンド成長装置に投入され、温度勾配法といわれる製法で製造される。この製法では合金を融剤とし、高温、高圧での合成を行う。ダイヤモンド完成には6ヶ月ほどかかる。アルゴダンザは遺灰や遺骨から抽出した炭素のみでダイヤモンドを製作するといい、その色は炭素中のボロン不純物の影響で淡いものから中位の濃度のブルーであるが、色味の指定は不可能である。ラウンド、オーバル、エメラルド、アッシャー、プリンセス、ハート、ラディアント、マーキスの8種類のスタンダードカットが提供されている。完成したダイヤには別途料金にてメッセージをレーザー刻印することが可能で、完成したダイヤモンドにはそのダイヤモンドが遺灰、遺骨から抽出した炭素のみから製作されたものである旨の保証書が添付される。
文章: ダイヤモンド類似石 その特性がダイヤモンドに極めて類似している最先端の人工ダイヤモンド類似石であっても、明らかに模造品だとわかる一つの、ないしは複数の特徴を有しており、ダイヤモンドに精通した専門家であれば、そういった特徴から類似石とダイヤモンドとの見極めができる。宝石学において重要なのは、そうした特徴のうち、とくに非破壊検査により判定できるものであり、その多くは自然光下において視覚的に認識できるものである。非破壊検査が好ましいとされるのは、真贋を見極めたい石の多くはすでにカットされ、台に据え付けられなどしてジュエリーに組み込まれているからで、破壊検査(その多くは硬度や耐久性を測る)で傷がついた場合(真のダイヤモンドであればふつう傷はつかない)、例えその石がダイヤモンドではない真っ赤な偽物であっても、骨董的、美術的といった別の価値があるわけで、その所有者にとっては傷物にされたという受け入れ難い結果になってしまうからである。 文章: 炭素 金属とのあいだでは炭素はアセチリド (C) や侵入型固溶体の形で化合物をつくる。銑鉄と鋼の関係で見られるように、金属中の炭素量は硬度などの特性に大きな影響を与える。また、炭化ケイ素 (SiC) などいくつかの炭素化合物は格子状の結晶構造を持ち、ダイヤモンドと似た性質を持つ。 文章: 合成ダイヤモンド 全て少なからず炭素以外の原子を含んでいるが、含まれる不純物は除去されるべきであるが、これが何らかの特性を決定づけている。例えば、純粋なものは電気絶縁体であるが、ホウ素をドープすると電気伝導性を示し、電子工学分野での応用が期待できる。窒素が含まれると、格子転位(結晶構造内に起こる欠陥)の移動を妨げ、格子に圧縮応力が加わるため、硬度と靱性が増す。 文章: ダイヤモンド 19世紀末のアンリ・モアッサンの実験など、ダイヤモンドを人工的に作ることは古くから試みられてきたが、実際に成功したのは20世紀後半になってからである。1955年3月に米国のゼネラルエレクトリック社(現ダイヤモンド・イノベーションズ社)が高温高圧合成により初めてダイヤモンド合成に成功したこと。上述の発表後に、スウェーデンのASEA社がゼネラル・エレクトリック社よりも数年前にダイヤモンド合成に成功していたという発表がされた。ASEA社では宝飾用ダイヤモンドの合成を狙っていたため、ダイヤモンドの小さな粒子が合成されていたことに気づいていなかった。現在では、ダイヤモンドを人工的に作成する方法は複数が存在する。高温高圧法(High Pressure High Temperature, HPHT。静的高温高圧法と動的高圧高温法がある)は、炭素に1,200 - 2,400°C、55,000 - 100,000気圧の高温高圧をかけてダイヤモンドを合成する。静的高温高圧法では、鉄、ニッケル、マンガン、コバルト、塩化ナトリウムなどの触媒や窒素などの不純物の混入などで黄、緑、黒やこれらの混合した色等の結晶として生成され、主に工業用ダイヤモンドとして研磨や切削加工(ルータービットやヤスリ、ガラス切り)に利用されている。高温高圧法は1日程度の加圧加温で合成されるが、1週間程度に加圧加温を延長して結晶の成長を促せば、宝飾品レベルのダイヤモンドは人工的に合成可能である。技術的な面では何も問題は無く、単純な採算性の問題となっている。 文章: ガラス状炭素 2011年10月11日、Carnegie Geophysical LaboratoryのWendy L. Maoと大学院生のYu Linは、高圧下で製造された新しい形のガラス状炭素は、ダイヤモンドと同等の固さを持つが、ダイヤモンドと異なり、構造は無定型で、その固さは等方性であるということを示した。研究は現在も続けられている。 文章: 研磨材 ダイヤモンドは周期表のIV族の一番上の炭素が共有結合していて、最も硬い。立方晶窒化ホウ素は炭素の左隣のホウ素と右隣の窒素との化合物で、すこし硬度が低い。なお、同じ化学式でも常圧で安定な六方晶窒化ホウ素は、固体潤滑剤に用いられる軟らかいすべすべの物質である。 文章: ダイヤモンドの物質特性 非常に大きな硬度と強い分子結合を有する為、カット加工を施したダイヤモンドのカット面は最も平坦で、その面の縁は非常に鋭く尖っている。ダイヤモンドの表面は疎水性と親油性の性質を兼ね揃えている。前者の性質は、ダイヤモンドに水滴が置かれても、表面全体に拡散せずに水を弾くことを意味し、他のほとんどの鉱物はそのような特徴はない。そして後者の性質は、油やグリースはダイヤモンドに馴染みやすく、その他鉱物ではそれらは凝集する。この特性を利用してダイヤモンドがどうか疑わしい鉱物にグリースを塗布するグリースペンが開発されている。ダイヤモンド表面の炭素原子の末端が水素原子で結合している際は、ダイヤモンドは疎水性を、酸素原子とヒドロキシルラジカルでは親水性を示す。450°C以上で適切な反応ガスで処理すれば、ダイヤモンド表面の特性は完全に変化する。天然ダイヤモンドの表面の半分以下は酸素の単分子層で、残りは水素で構成されている為、疎水性を示す。この性質を利用した「グリースベルト」といわれるものを用いて、鉱山でダイヤモンドと他の鉱物を区別している。 文章: 炭素-炭素結合 分枝もC-C骨格において一般的である。炭素原子に結合する隣の炭素原子の数によって見分けることができる。炭素-炭素結合形成反応(Carbon-carbon bond forming reactions)とは、新しい炭素-炭素結合を形成する反応である。これらは、製薬、合成樹脂のような多くの人工の化学物質の合成において重要な反応である。 文章: ドレスデン・グリーン ドレスデン・グリーン、ドレスデン・グリーン・ダイヤモンド、あるいはそのまま緑のダイヤモンドなどと呼ばれるこの石は、41カラット(8.2グラム)の人工着色ではない緑色をしたダイヤモンドである。産出地は、現在のインド共和国アーンドラ・プラデーシュ州にあったが有力とされているが、史料に現れる年次を考慮するとブラジル産の可能性も否定できない。 文章: 炭素 宇宙での存在比は水素、ヘリウム、酸素に次いで多い炭素は太陽や恒星、彗星のなかにも豊富に存在し、様々な惑星の大気にも含まれている。まれに隕石の中から微細なダイヤモンドが見つかることがありこれは太陽系が原始惑星系円盤だった頃、またはそれ以前に超新星爆発時に生成された物と考えられている。地球上では、化合物として大気・海・地中に広く存在する。地殻中の元素の存在度では15番目に多い炭素の約9割が地殻中に存在し、中でも還元された形、すなわち炭素粒・石油・石炭・天然ガス中が3/4以上を占める。1/4が炭酸塩の岩石(石灰岩、苦灰岩 (CaMg(CO))、結晶質石灰岩など)である。海洋など水に溶け込んだ炭酸も多く、その量は炭素量で36兆トン存在する。ついで生物圏に1兆9000億トン、大気圏の二酸化炭素として8100億トンがある。 文章: ダイヤモンド半導体 ダイヤモンド半導体(ダイヤモンドはんどうたい、diamond semiconductors)とは、人工ダイヤモンドを使用した半導体のことである。報道においてダイヤ半導体と略される場合もある。 文章: 炭素 炭素の単体は有機物を不完全燃焼すれば簡単に取り出せるため、有史以前から知られていた。ダイヤモンドの存在も紀元前2500年頃の古代中国では知られており、古代ローマでは今日と同様に木から木炭を得ていた。古代エジプトでも、粘土で密封したピラミッドの中から空気を抜くために木を熱する方法が用いられた。そのため、特定の元素発見者はいない。1722年ルネ・レオミュールは鉄が鋼となるには何かしらの物質を吸収することを示したが、現在ではそれは炭素であることが明らかとなった。1772年にはアントワーヌ・ラヴォアジエが燃焼によって水が生じず、重量あたり同じ比率の二酸化炭素を生じることを確かめ、ダイヤモンドが炭素の単体であることを証明した。1779年にカール・ヴィルヘルム・シェーレは、グラファイトが従来考えられていたように鉛の一形態ではないと示し、1786年にクロード・ルイ・ベルトレー、ガスパール・モンジュ、C.A.ヴァンデスモンドが炭素であることを明らかにした。彼らがこれを知らしめた際、この元素に carbone という名をつけ、ラヴォアジエが1789年に纏めた元素のテキストに採録された。 文章: ダイヤモンドの物質特性 天然の青色ダイヤモンドにはホウ素が不純物として含まれる為、半導体として性質を有する。それ以外のダイヤモンドは優れた電気絶縁体で、100 GΩ・m から 1 EΩ・m (10 - 10 Ω・m ) の値をとる。オーストラリアのアーガイル鉱山では青色また青みのかかった灰色のダイヤモンドが採掘され、これには水素が豊富に含まれている。しかし、これらのダイヤモンドは半導体には向かず、実際に水素が青灰色に呈する原因なのかどうか明らかではない。自然に青色を帯びたダイヤモンドはホウ素を含み、合成ダイヤモンドにホウ素をドープし、p型半導体として利用できる。n型半導体のダイヤモンド膜は化学気相蒸着法によりリンをドープすることにより作製できる。PN接合を施したダイオードや紫外線発光ダイオード(波長235nm)はp型とn型の層を連続的に堆積させて生産されている。 文章: ダイヤモンド類似石 屈折率は、等軸晶系についてはそのまま、その他については複屈折を織り込んだ2値の平均を記している。ダイヤモンドに似せた石を人工的に合成する行為は百年以上にわたって行われ続けてきており、こうしたダイヤモンド類似石が示す諸特性値は、技術の進歩により新しく登場したものほど、本物のそれにだんだんと近づいてきている。こうしたダイヤモンド類似石のほとんどは出現した時期ごとにそれぞれ特徴があり、一時的、または継続的に大量生産されることで今日の宝石業界においてもなお、様々な頻度で出現し続けている。これらはもともと先端技術での使用を念頭において開発されたものであり、そうしたハイテクにはレーザーの発振用媒質、バリスタ、磁気バブルメモリなどがある。現在では生産量がきわめて限られるため、古いタイプの類似石を入手するためコレクターはプレミアを支払わねばならないときもある。 文章: ダイヤモンド ダイヤモンドの炭素原子が一部窒素原子に置換された立方晶窒化炭素はダイヤモンド以上の硬度を持つ可能性があると予測されている。さらに、六方晶ダイヤモンドとの別名を持つロンズデーライトは、ダイヤモンドよりも58%高い硬度を持つことが計算により予想されている。人工素材と含めると、2009年時点で存在するダイヤモンドより硬い物質は、ハイパーダイヤモンドで市販の多結晶質ダイヤモンドの3倍程度の硬さ。また同程度の硬さの物質は超硬度ナノチューブがある。