ダイヤモンドの種類は？
そもそもダイヤモンドは2種類あります。地中深くで作られ地球の活動の中で地上付近まで出てきた物が採掘されています。このダイヤモンドを天然ダイヤモンドと呼び、宝石として使われ、よく耳にするものになります。そして、実はダイヤモンドの用途は宝飾だけに限らず、工具や、回路部品など幅広く使われています。これはダイヤモンドが地球上で最も熱を伝え易く、かつ最も硬く、そして結晶中を電子が動き易いなどの優れた性質を持っているためです。このダイヤモンドを合成ダイヤモンドと呼び、合成装置を用いて安価に大量生産されています。
合成ダイヤモンドの作り方
合成ダイヤモンドの作り方には２種類あります。高圧と高温で作る高圧合成法と、低圧の原料ガスの化学反応を高温で行わせて作る気相合成法です。高圧合成法は地中の環境を人工的に創り出そうとするもので、巨大な圧力発生装置が必要です。そのため、現在の高圧合成法では数㎝の大きさのダイヤモンド結晶を作ることもできますが、非常に高価なものになってしまいます。気相合成法では小型の真空装置を用いて、任意の形状・大きさの基板表面にダイヤモンド薄膜を堆積できます。例としてシリコン表面に成長したダイヤモンド粒子について、走査電子顕微鏡で観察した写真を示します。気相合成法の原料ガスは主にメタンですが、アルコールや一酸化炭素などの炭素を含むガスであれば何でも使用できます。これまで日本酒やウイスキーからダイヤモンドを成長させた報告もあります。しかし、気相合成法のダイヤモンドには炭素原子の結合の乱れである欠陥が多く、高圧合成法では触媒に用いた金属や窒素などが不純物としてダイヤモンドに混入して黄色く着色するため、宝石に使用できる高品質の合成ダイヤモンドはどちらの方法でもまだ得られていません。このように、現在のダイヤモンド合成技術は品質の点でまだ地球の力には及びません。
高品質に加え、大面積のダイヤモンド薄膜を簡便な装置で安価に作れることも、ダイヤモンドの広範囲な産業利用のために必要とされます。その実現のために、これらの条件にかなう気相合成法は大きな期待が寄せられ、1980年代に開発されて以来ダイヤモンド成長の研究が熱心に進められてきました。それにも関わらず、気相合成法によるダイヤモンド成長のしくみについての理解はまだ十分ではなく、成長装置も多くの改良を必要としています。
ダイヤモンドと鉛筆っておんなじ素材？
結論から話すと同じです。ダイヤモンドは単一の炭素原子のみで形成された石で、化学式で表す際も「C」の一文字です。サファイアやルビーなど他の宝石が4種類の元素で形成されているのと比べて、ダイヤモンドは「ダイヤモンドの結晶構造」と呼ばれる、炭素原子同士が強固に結合したとても特殊な構造をしています。化学用語では「共有結合」と言われる原子間での電子対の共有を伴う化学結合で、結びつきが非常に強い特徴があります。「ダイヤモンドは地球上で最も硬い」と言われる所以は、この非常に強い炭素原子の結晶構造によるものなのです。また天然ダイヤモンドは密度の高い特殊な炭素構造から成り立っており、通常99.95%の炭素から出来ていると言われています。残りの0.05%には微量のその他の元素を含んでいることもあり、この元素によってはダイヤモンドの色や形状などに影響を与えることもあります。ダイヤモンドの中には「ファンシカラーダイヤモンド」と呼ばれる様々な色をしたダイヤモンドが稀に発見されます。鉛筆は、ダイヤモンドと同じく炭素原子のみで形成されています。非常に硬いダイヤモンドに比べ、鉛筆の芯はとても柔らかいのですが、この違いは一体なぜ生まれるのでしょう。その理由は、炭素原子の構造や配列に異なる点があるからです。ダイヤモンドは3次元の結晶構造をしているのに対して、鉛筆（Graphite）結晶構造がシート状のものが重なっているだけです。炭素原子の結びつきが強く高い硬度が特徴のダイヤモンドに比べて、鉛筆の芯は炭素原子の縦の結びつきが弱く、力を加えると離れてしまいます。鉛筆を紙に押し当てると字が書くことができるのは、この特徴によるものです。
まとめ
ダイヤモンドは天然でも人工でも美しい輝きを放ちます。これらを見極めるのは、とても大変な事です。高くお買取りしたいなら「買取大吉」にぜひお任せください！全国展開だからこそ、高価買取が実現できます。
