상압에서 다이아몬드는 어떻게 합성하는 건가요?
다이아몬드는 일반적으로 고압와 고온 속에서 합성됩니다. 그런데 이번에 국내 연구진이 상압에서도 합성하는 기술을 개발했다고 하는데 어떻게 가능한 것인가요?
안녕하세요.
국내 연구진은 고온 · 고압 없이 상압(1기압)에서도 다이아몬드를 합성하는 기술을 개발했습니다. 이들은 갈륨, 철, 니켈, 실리콘으로 구성된 액체 금속 합금을 사용해 다이아몬드의 성장을 유도했습니다. 이 방법에서는 1025°C의 온도에서 탄소가 액체 금속 내부로 확산되며, 합금의 하부 표면에서 다이아몬드 결정이 성장합니다. 연구진은 온도와 압력을 빠르게 조절하는 맞춤형 장비를 개발해 실험을 최적화 했습니다. 이 과정에서는 광 발광 분광법을 사용해 다이아몬드 내부에 특수한 실리콘 컬러 센터 구조를 확인했으며, 이는 양자 센서 개발 등 응용 가능성이 높습니다.안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
국내 연구진이 상압에서 다이아몬드를 합성하는 데 성공한 방법은 액체 금속 합금을 활용한 것입니다. 연구팀은 갈륨, 철, 니켈, 실리콘으로 구성된 액체 금속 합금을 사용하여 1기압과 1025°C의 조건에서 다이아몬드를 합성했습니다.
이 과정에서 메탄과 수소를 이용해 탄소가 액체 금속 합금의 하부 표면에서 확산되어 다이아몬드로 성장하게 됩니다. 이러한 혁신적인 방법은 기존의 고온고압 조건을 필요로 하지 않으며, 다이아몬드 합성의 새로운 가능성을 열었습니다.
안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
이 기술은 일반적인 고압과 고온 속에서 다이아몬드를 합성하는 대신, 상압과 상온에서도 다이아몬드를 합성할 수 있게 합니다.
전자기파를 사용하면, 고온과 고압을 필요로 하지 않고도 다이아몬드 결정을 형성할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 소비를 줄이고, 생산 과정을 더 안전하게 만들 수 있습니다.