Ученые выяснили, почему одни грани алмазов полируются легче, чем другие. Для решения этого вопроса специалисты разработали компьютерную модель, которая описывает происходящие процессы на атомном уровне. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое описание приводит портал Physics World.
Алмаз является одним из самых твердых веществ на Земле, тем не менее, его можно отполировать и огранить, используя полировальный круг из железа с закрепленными на нем небольшими алмазными фрагментами. Ювелиры давно выяснили, что при закреплении обрабатываемых алмазов под определенными углами их полировка идет значительно легче. Кроме того, некоторые из граней алмаза полируются легче, чем другие.
Чтобы выяснить, в чем причина такой асимметрии, авторы новой работы рассмотрели, что происходит со слоями углерода в кристаллической решетке алмаза при полировке. По итогам длительного (около года) моделирования ученые заключили, что при контакте полировального круга и алмаза с поверхности последнего "слущивается" часть атомов, которые образуют аморфный слой. При вращении круга этот слой перемещается по подлежащей кристаллической решетке, и его атомы могут образовывать связи с атомами углерода из решетки.
Если атом из слоя, по которому ползет аморфный "слизняк", связан со своими соседями непрочно, то он образует связь и будет "вырван" из решетки. Если же он держится прочно, то новая связь не образуется. На основании полученных данных возможно разработать алгоритм, который позволит создавать аморфный слой так, чтобы он "вырывал" как можно больше атомов из нижележащей поверхности. Таким образом можно будет более эффективно полировать "трудные" поверхности.