ダイヤモンドについてのQ&A

1.    ダイヤモンドは炭素で出来ているのに金属なのですか。→A: ダイヤモンドは伝導電子がありませんから電気的には絶縁体(または半導体)で、金属ではありません

2.    ダイヤモンドは非金属なのになぜ光沢があるのですか→A. ダイヤモンドの輝きは、全反射によるものです。

3.    人工と天然のダイヤモンドの違い→A. 天然のものは人工のものに比し不純物や含有物(inclusion), 析出物(precipitation)などの濃度が高いと思います。

4.    ダイヤモンドとシャーペンの心(グラファイト)は同じ炭素でできているといったが、同じ原子なのになぜ色が違うのか→A. ダイヤモンドとグラファイトは、結晶構造が違います。このためバンド構造が異なり、そのために電気的性質も光学的性質も異なるのです。

5.    ダイヤモンドとグラファイトは結晶構造が違うため色が違うということだが、一般の色素とはいったい何なのか→A. 一般の色素は、特定の波長の光以外を吸収するような光学特性を持っています。吸収の原因は、分子に含まれる金属イオンが光を吸って電子励起したり、分子自体が光を吸って電子励起したりすることによります。

6.    ダイヤでなくカーボンも熱伝導は高いか→A. NO、ダイヤモンドが特別です。

7.    ダイヤはよい絶縁体だし、よい半導体にもなるといっていたがコストはどうか→A. 得られる機能がその価格を上回って価値をもつならやすいものです。

8.    ダイヤモンドを半導体として使えるようになるのはいつ頃か→A. 研究投資の額にも夜と思いますが10年以内には実用化されるでしょう

9.    ダイヤモンドは結晶がきれいだから割れるという話をしたが、小さい普通にあるものも割れるか→A. ブリルアンカットした小さい宝石を劈開するのは難しいでしょうが、やってやれないことはありません。一度自分のでおためしください?!

10.ダイヤモンドが硬いことと、割れないことは違うといったが、よく理解できない→A. 硬いということは、圧縮しても変形しないということです。物質の圧縮率は結晶の原子間結合の強さに関係しています。一方、わずかな力で割れるのは、格子面のすべりがおきることに関係します。1本の転位(dislocation)が入るだけで、大したエネルギーなしに格子面のすべりがおきます。

11.「すべり易さ」というのを利用すれば、ダイヤモンドを金属で加工できるのでしょうか. ダイヤモンドは何で削るのですか(中村) ダイヤモンドのカットは何でやるのか→A:ダイヤモンドは確かに衝撃によって劈開をしますが、特定の面しか劈開しないので、宝石のブリルアンカットのような微妙で複雑な結晶面を出す加工は、ダイヤモンド同士でしかできません。ダイヤモンドの結晶面によって硬さが微妙に異なるので、相対的に柔らかな面を削ることが出来るのです。

12.ダイヤモンドで(ダイヤモンドカッターのような粒状のものでなく)刃物は作れますか→A: 作れるでしょうが意外ともろく、刃こぼれすると思います。