Alotrop carbon sy’n gallu crafu diemwnt

Mae gwyddonwyr wedi canfod bod rhoi bycminsterffwleren C₆₀ dan wasgedd a thymheredd uchel yn cynhyrchu deunyddiau carbon amorffaidd gyda chryfder cywasgol tebyg i ddiemwnt.

O dan amodau amgylchol, mae C₆₀ yn aros yn sefydlog ar wasgedd hyd at 25GPa. Ond ar dymheredd uwch nag 800˚C mae’n cywasgu ar 5GPa i ffurfio deunydd carbon anhrefnus gan fod yr amodau eithafol yn achosi i nodwedd bondio’r ffwleren newid o sp² i sp³. Mae priodweddau ffisegol y deunydd sy’n deillio o hyn yn dibynnu ar y gymhareb o garbonau sp² i sp³. Mae codi’r tymheredd yn ystod synthesis yn cynyddu’r ffracsiwn sp³, gan gynhyrchu deunydd caletach.

Cafodd y caletaf o’r deunyddiau amorffaidd hyn a grëwyd gan ymchwilwyr ei greu ar dymheredd o 1200˚C. Mae ei rwydwaith o garbonau sp³ wedi’i drefnu’n detragonal sy’n golygu ei fod mor galed fel ei fod yn crafu diemwnt, a bod ganddo gryfder cywasgol tebyg i ddiemwnt, sy’n egluro pam mae’r deunydd yn gallu gwrthsefyll cael ei wasgu o dan lwyth. Ond yn wahanol i ddiemwnt ynysedig, mae gan y deunydd fandfwlch bach, sy’n golygu ei fod yn lled-ddargludydd. Gallai hyn fod yn ddefnyddiol mewn celloedd solar a chymwysiadau ffoto-electrig, oherwydd mae’r bandfwlch yn debyg i un silicon.