【材料】原料ガスを高効率でダイヤモンドに変換する新合成技術

原料ガスを高効率でダイヤモンドに変換する新合成技術
2013.05.07
NIMS 光・電子材料ユニットの寺地 徳之主任研究員らの研究グループは、化学気相合成(CVD)でダイヤモンドを生成する際の原料利用率を
大幅に向上する新合成技術を開発しました。

概要
　独立行政法人物質・材料研究機構（理事長：潮田 資勝）光・電子材料ユニット（ユニット長：大橋 直樹）の寺地 徳之主任研究員らの
研究グループは、化学気相合成（CVD）でダイヤモンドを生成する際の原料利用率を大幅に向上する新合成技術を開発しました。
また、この新技術を、質量数12の炭素（12C）で同位体濃縮したダイヤモンド結晶の合成に適用し、世界最高の12C同位体比を持つ
ダイヤモンドバルク単結晶の合成に成功しました。
　高純度ダイヤモンドをCVD法で合成する場合、一般にメタンガスが原料に用いられます。通常は供給されたメタンガスの高々1%が
ダイヤモンドに変換され、99%以上のメタンガスは未反応のまま排気されます。この低い原料利用率のため、原料ガスを多量に消費する
バルク結晶合成では、コストの面から高価な原料ガスの利用が困難でした。新開発のCVD法を用いたダイヤモンド合成技術では、
従来法と大きく異なる条件で原料ガスを供給することで、メタンガス原料の原料利用率を大幅に向上させました。その結果、
多結晶ダイヤモンド合成時の原料利用率で、80%という非常に高い値を実現しました。
　原料利用率の高いCVD合成技術を得たことで、非常に高価な同位体濃縮メタンを原料とするダイヤモンド合成が可能となり、
12C同位体比で世界最高値の99.998%（13Cが0.002%）という値をもつダイヤモンドバルク単結晶を得ることに成功しました。
高圧高温（HPHT）法によるダイヤモンド合成において、本技術で得られた多結晶ダイヤモンド(12C同位体比が99.998%)を固体原料として
用いることで、12C同位体比が99.995%の単結晶ダイヤモンドが得られました。HPHT合成には固体炭素原料が必要です。一般に、
12C同位体濃縮原料はメタンガス等、原料ガスとして供給されるため、HPHT合成用の12C固体炭素原料を得るには、メタン原料利用率を
高めた本CVD技術は必須です。
　12C同位体濃縮されたダイヤモンドは、12C天然存在比98.9%（13Cが1.1%）のダイヤモンドに比べて熱伝導度が高く、高性能ヒートシンク
などの様々な応用が期待されます。また、12C同位体濃縮したダイヤモンド結晶内では電子スピンのコヒーレンス時間が長くなる事が
知られており、ダイヤモンドを用いた量子情報通信素子の高性能化に向けた開発の加速が期待されます。
　本研究の一部は、日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究、及び科学技術振興機構の国際科学技術共同研究推進事業
（戦略的国際共同研究プログラム）日独共同研究の一環として行われました。
　本研究成果は、日本時間平成25年4月15日に科学雑誌「Applied Physics Express」のオンライン速報版で公開されました。

ソース
http://www.nims.go.jp/news/press/2013/05/p201305070.html
英文ソース（Applied Physics Express)
http://apex.jsap.jp/link?APEX/6/055601/
ご依頼いただきました
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1366324240/81

デビアスが買い占める

コストが高かったら意味がない

>>3
高効率でコストが安くなるっていうネタだろうがこの文盲が

あれ？バーボンでしょ？

錬金術ならぬ、錬金剛石術か。メタンからダイヤとは。素晴らしい。

劣化ウラン弾より硬いかなあ。

Applied Physics Express

うーん、たいした成果ではないな。

稼げればいいのにw

C12だけのダイヤって熱伝導率が違うのか
同位体で変わるとは知らなかったよ

よっしゃあ日本の新型ジェットエンジンのタービンはこれで行こう

.
　半導体、放熱板としてのダイアモンドなぁ。

赤く光るダイヤ以外はダイヤと認めません

スパコン

錬金術はいつか実現するのだろうか。新しい技術が盛り込まれた加速器を使ったりして金や銀を作る。そんな時代は来るのだろうか。

>>10
熱伝導は
結合の強さと、原子の質量の軽さが影響与えるから
中性子一個少ないほうが熱伝導はよいんだろうね

その昔、酒からダイヤって記事が躍ったことがあったねえ・・・
でも既にアメリカで同種の研究論文が発表済みと判明してショボーンと

13Cが混じってると熱伝導が悪くなるってなんでだろ？ 格子がゆがんだりするんかな。
つか、高々1％混じってるかどうかだけで「高性能ヒートシンク」とかいうほど熱伝導率が変わるのか

こないだ水から燃料を作るってＴＶ番組してた
燃やせば水ができるだけで、チタンをも溶かすバーナーの
先端は触っても熱くないと、実際素手で触ってた。
これってホンモノなら革命ノーベル賞じゃない？
科学脳を持ったみなさまの意見が聞きたい。

>>19
これか
http://youtu.be/6Ts8CQNnjMw

これ見ただけだと、もう石油とか天然ガスなんかいらねーじゃん、と思えるな

>>19

それは水素だと思います。

>>19
いままでのインフラを捨てて、管理が面倒な酸水素ガスにする必要はないよ。
車輪の再発明お疲れ様でした。

宝飾品に使えるダイヤを安く合成すると暗殺される模様

数年前に似たような記事見たっけ。あの時は愛媛大だったかな。

>>1
宝石ダイヤの暴落はよ

ドイツとダイヤか
こういうやり方もあるんだな

ykjyjy

おならからダイヤ

宝飾用のダイヤは国際的なシンジケートがあるから暴落はしない
世界の経済状況や需要がどうだろうと年２％くらい値上がりする
旧ソ連が資金調達のために大量のダイヤモンドを放出した際はその大半を買い取ったほど

・・・ということになってるけど指輪用の小粒ダイヤなんか換金価値がほとんどないから庶民には関係ないね
鑑定書がないと買ってもらえないか二束三文だし鑑定料のほうが高くついたりする

>>7
> 劣化ウラン弾より硬いかなあ。

そりゃ硬度だけならダイヤのほうが硬いが脆さについてもダイヤのほうがずっと脆いから
対人殺傷には使えても戦車等の装甲をブチ抜く砲弾の弾芯としてダイヤは無意味。
ダイヤモンド弾芯は装甲表面にぶつかった瞬間に粉々に砕け散っておしまい。
せいぜい装甲表面に少し傷をつけるのが精一杯。

複合装甲の技術があれば利用価値がでる事もあるかもしれないだろう

>>19
おもしろいね。外から酸素を入れなくても自分で
燃えて、水が出来るんだからｗ

>>20
ただの酸素と水素の混合ガスじゃなく爆発性がなくなっているのか、面白いな

>>20
生成時より反応時の方がエネルギーが多いという時点で
エネルギー保存測に反してる。
眉唾もんですよ。

戦車の弾に劣化ウランが使われるのは硬いからじゃなくて重いからじゃないの？
廃棄物の再利用できて安いのと着弾後燃える性質のほうが重要視されてるんだろうけど

いや、めちゃくちゃ硬いですけど。
敵の装甲ぶち抜くんですから硬くなきゃ意味無いです

>>36
より硬いタングステンからウランに代わってるのはなぜ？

>>37
タングステンはバカ高いし主な産出地がアメリカの影響力の小さい地域だし

>>37

>>35に答えが書いてないか？

>>39
いやだから金属ウランはそんなに固くないよと

劣化ウランは発熱して戦車装甲を溶かしながら貫通するんじゃなかったけ

劣化ウランは命中と同時に自己発火して自然に先端が尖りつつ装甲にもぐりこむんだよね
秒速2100ｍ/ｓ以上だかの速度だと液体と液体が接触するように弾かれないとか
しかも光が屈折するようにより深い角度でもぐりこむという凶悪な性質
タングステンは高価だけど同じような効果を得るための代替品みたいなもん

>敵の装甲ぶち抜くんですから硬くなきゃ意味無いです

ttp://ja.wikipedia.org/wiki/APFSDS
ある程度の靭性は必要だが、それは
型崩れして運動エネルギーが横に逸れるのを抑制するため。
基本的には流動化して侵徹する仕組み。

板より硬い釘を刺す、みたいな作動ではない

ツングースカには隕石爆発時に高温高圧で形成されたダイヤモンドがゴロゴロ埋まっているそうだ

わりとどうでもいい

ダイヤのヒートシンクとかできたら放熱系で革命が起きるぞ

>>1
ばかやろ、独立行政法人物質・材料研究機構（理事長：潮田 資勝）
光・電子材料ユニット（ユニット長：大橋 直樹）の寺地 徳之主任研究員ら

こうゆうことはダマテンでやってダマテンでさんざ売っ払って財産作ったら
静かに消えてリタイア余生をのほほんと過ごすんだよ。発表するなんて

>>23
だから黙って大金手にして消えるんだよ、もうもったいないな

沖縄付近の海底では、金銀の鉱床が見つかり
メタンハイドレードの採掘も始まり、
そしてこのダイヤモンド

わが暮らし楽にならず、じっと手を見る。