Современная индустрия требует новых открытий, увеличения производительности, сокращения времени, за которое могут протекать те или иные процессы. В связи с этим ученые всего света разрабатывают новые технологии и способы увеличения производительности труда и уменьшения затрат энергоресурсов. Добыча некоторых природных ископаемых в настоящее время заменена искусственным созданием материалов. Уникальному по своей структуре минералу алмаз, нашли практическое применение во многих сферах деятельности человека. Чтобы раскрыть весь потенциал минерала, химики и физики провели ряд опытов, и выяснили состав, свойства, а также те предельные параметры, которые до сих пор служат поводом для новых открытий. Алмаз и графит – это две аллотропные формы углерода. Под воздействие высокой температуры и высокого давления, графит превращается в алмаз. В настоящее время именно этот метод используется для получения искусственных алмазов, которые уже представляют собой значительный мировой рынок. Существует и обратный процесс превращения. Один из методов — это сильный нагрев алмаза без доступа кислорода. Найден способ обойтись без высоких температур при помощи лазера. Для проведения эксперимента ученые использовали крошечные пластины алмаза толщиной всего 0,3 мм, и подвергли их облучению ультракороткими вспышками рентгеновского лазера FERMI. Энергия лазера поглощается всего лишь маленькой частью электронов в алмазе и этого достаточно для запуска процесса изменения строения кристаллической решетки.
В отличие от термического воздействия при таком методе для «графитизации» не нужно возбуждать все электроны вещества: достаточно 1,5%. Изменение кристаллической решетки под воздействием лазера происходит гораздо быстрее, чем под воздействием высоких температур. Первое заняло всего несколько пикосекунд. Ученые написали специальную программу для моделирования стадий изменения в алмазе под воздействием излучения рентгеновского лазера. Дальнейшие эксперименты подтвердили полученные данные. Все стадии проходят всего за, примерно, 150 фемтосекунд. Описание эксперимента приведено в журнале «DESY», статья «Scientistswatchdiamondturnintographite». https://www.desy.de/news/news_search/index_eng.html?openDirectAnchor=1317&two_columns=1