Специалисты из Эдинбургского университета в составе международной команды достигли успеха в синтезе новых соединений углерода и азота, которые могут служить основой для нитратов углерода. Эти соединения превосходят по твердости кубический нитрид бора, который уступает только алмазу.

Нитраты углерода были признаны перспективными материалами еще в 1980-х годах из-за своей высокой термостабильности, но их получение представляло большую сложность. До настоящего времени не было проведено надежных исследований по их синтезу.

Для получения новых материалов ученые подвергли прекурсоры углерода и азота давлению в 70–135 гигапаскалей (это в миллион раз больше, чем атмосферное давление) и температуре свыше 1500 °C. Изучение распределения атомов показало, что три полученных нитрида углерода имеют структуры, которые делают их сверхтвердыми. Ученые были приятно поражены, когда обнаружили, что эти соединения не теряют своих сверхтвердых свойств даже после охлаждения и снижения давления.

Новые материалы имеют широкий спектр применений. Из них можно изготавливать защитные покрытия для транспорта и космических аппаратов, режущие инструменты и фотодетекторы. «Физические свойства этих материалов свидетельствуют о том, что они имеют сильную ковалентную связь, сверхнесжимаемость и сверхтвердость, а также высокую энергетическую плотность, пьезоэлектрические и фотолюминесцентные характеристики, — говорят ученые. — Эти нитриды углерода отличаются от других материалов, работающих под высоким давлением, тем, что они могут быть восстановлены на воздухе при нормальных условиях».

Источник: New Atlas