다이아몬드

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블루시티 (토론 | 기여)님의 2014년 5월 7일 (수) 12:37 판
세공된 다이아몬드
원석 상태의 다이아몬드

광물학에서 다이아몬드 또는 금강석준안정상태탄소 동소체로서, 탄소 원자다이아몬드 격자라고 하는 면심 입방 구조로 배열된 것이다. 다이아몬드라는 말은 “부서뜨릴 수 없는”이라는 뜻을 가진 그리스어 αδάμας(adámas)에서 유래한 것이다. 다이아몬드는 흑연보다 덜 안정하지만, 표준상태에서 다이아몬드가 흑연으로 전환되는 비율은 무시 가능한 수준이다. 다이아몬드를 구성하는 탄소원자들 사이의 공유결합은 아주 단단하기 때문에 다이아몬드는 몇 가지 특별한 물리적 특성을 지닌다. 특히, 다이아몬드는 다른 어떤 대량 물질보다도 경도(단단한 정도)와 열전도율이 높다. 이런 특성으로 인해 다이아몬드는 산업적으로 절삭, 세공 도구로 사용되며, 과학연구분야에서는 다이아몬드 칼다이아몬드 모루 세포에 사용되고 있다.

다이아몬드는 격자의 강도가 극단적으로 높기 때문에, 극히 드물게 붕소질소 같은 다른 물질로 오염된다. 탄소 원소 100만 개 당 하나 꼴로 포함된 불순물이나 격자결함은 다이아몬드의 색깔을 결정한다. 예를 들어, 푸른색의 다이아몬드는 붕소에 의한 것이며, 노란색은 질소, 갈색은 격자결함, 녹색은 방사선 노출에 의한 것이다. 또한 다이아몬드는 상대적으로 높은 선광분산(빛을 다양한 색깔로 분산시키는 능력)을 가진다.

대부분의 천연 다이아몬드는 지구의 맨틀 140-190km 깊이에서 고온, 고압을 받아 형성된다. 탄소를 포함하는 광물들은 탄소의 근원이 되며, 다이아몬드는 10억-33억년이 넘는 기간을 거쳐 성장한다. 다이아몬드는 마그마에 의한 화산분출시 지구 표면으로 나오게 되며, 킴벌라이트램프로이트 등의 화성암과 함께 관찰된다. 지구의 맨틀과 유사한 고온고압을 인위적으로 만들어주면 인조 다이아몬드를 합성할 수 있다. 이 대신에 화학증착(CVD)을 통해서도 인조 다이아몬드를 합성할 수 있다. 큐빅 지르코니아탄화규소 등의 물질들은 다이아몬드와 형태와 특성이 유사하므로 종종 모조 다이아몬드로 불리기도 한다. 특수한 보석학적인 기법을 통해서 천연 다이아몬드와 인조 다이아몬드 및 모조 다이아몬드를 구별할 수 있다.

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