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Größter synthetischer Klunker Diamantforscher stellen 155-Karäter her

Das Bild zeigt den direkten Vergleich zwischen dem synthetischen Stein und dem Nachbau des Cullinan I.

Das Bild zeigt den direkten Vergleich zwischen dem synthetischen Stein und dem Nachbau des Cullinan I.

(Foto: Universität Augsburg/IfP/EP IV)

Grau und unscheinbar sieht er aus. Dennoch ist der platte Diamant, den Forscher synthetisiert haben, ein Glanzstück der Superlative – zumindest aus physikalischer Sicht.

Er funkelt und glitzert nicht und dennoch hat er die gleiche Kristallstruktur wie ein Diamant, den die Natur hervorbringt. Forschern der Universität Augsburg ist es erstmals gelungen, einen Diamant mit 92 Millimetern Durchmesser und einem Gewicht von 155 Karat zu gewinnen.

In der Natur müssen gewaltige Drücke und Temperaturen erreicht werden, damit Graphit zum Diamant wird. In den Laboren der Universität Augsburg dagegen haben die Diamantforscher mit sogenannter chemischer Gasabscheidung kombiniert mit Unterdruck experimentiert. So entstanden zunächst Diamanten aus Kohlenwasserstoffmolekülen, die sich Schicht für Schicht auf einer Oberfläche ablagerten.

"Leider passten die einzelnen Körner an ihren Grenzen noch nicht zusammen, und so war es nicht möglich, einen flächendeckenden Einkristall zu erhalten", erläutert Matthias Schreck, Leiter der Diamant-Arbeitsgruppe am Augsburger Lehrstuhl für Experimentalphysik IV die Schwierigkeiten. In der Folge identifizierten die Wissenschaftler Iridium als geeignete Wachstumsunterlage für die Kristalle, so dass dem Ziel, der Herstellung einkristalliner Scheiben, nähergekommen werden konnte.

Erste Kristalle sind verbaut

Die rissfreien, transparenten Kristalle aus den Augsburger Laboren könnten in Zukunft als Schneidewerkzeuge oder in optischen Teilen  Anwendung und sehr wahrscheinlich auch in der Hochleistungselektronik Anwendung finden. Erst kürzlich wurden zwei solcher Kristalle am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf verbaut. Sie sind beteiligt bei Messungen im Beschleunigerring.

Der Cullinan I sitzt auf dem Zepter der Kronjuwelen der britischen Königin.

Der Cullinan I sitzt auf dem Zepter der Kronjuwelen der britischen Königin.

(Foto: Universität Augsburg/IfP/EP IV)

Die Diamantforscher Matthias Schreck, Martin Fischer und Stefan Gsell sind so sehr von der wirtschaftlichen Zukunft ihrer Kristalle überzeugt, dass sie zusammen die Firma Augsburg Diamond Technology GmbH gegründet haben.

Der synthetisch größte Diamant kann sich durchaus mit Naturkristallen messen. Auch wenn er das Gewicht von 532 Karat des bekannten Cullinan I, der auch als "Great Star of Africa" bekannt ist und im Zepter der Kronjuwelen im Tower von London verwahrt wird, längst nicht erreicht, hat er diesen in der Fläche deutlich eingeholt.

Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher im internationalen Fachjournal Scientific Reports.

Quelle: n-tv.de , jaz