ダイヤモンドより硬い「ナノ双晶多結晶ダイヤモンド」がすごい！

大阪大学大学院基礎工学研究科の谷垣健一助教、荻博次准教授、草部浩一准教授、住友電気工業株式会社の角谷均博士（大阪大学客員教授）らの研究グループは、双晶という欠陥を大量に導入したナノ双晶多結晶ダイヤモンドが通常のダイヤモンドよりも強い原子間結合力を有することを発見しました。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

最も高い原子間結合力を持つ物質が、いわずと知れたダイヤモンドだ。この高い原子間結合力のおかげで、極めて高い融点、熱伝導率、硬度が実現されているのである。
阪大など、ダイヤモンドの硬度を超える人工ダイヤモンドの合成に成功 | ニコニコニュース

当研究グループは、高温・高圧の特殊な条件下で合成したナノ多結晶ダイヤモンドが、通常のダイヤモンドを超えるバネ定数を持つことを発見しました。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

バネ定数＝原子間結合力

結晶粒径が100nm程度と小さく、また合成条件によって各結晶内に双晶が大量に導入されるという特性を持つ。
阪大など、ダイヤモンドの硬度を超える人工ダイヤモンドの合成に成功 | ニコニコニュース

ナノ双晶多結晶ダイヤモンドは、この構造の特徴から、通常のダイヤモンドと異なる新しい人工物質であるのです。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

研究チームは、レーザー光を用いて、直径50μm、奥行き5μm程度の領域だけを鳴り響かせ、同時にその音色を別のレーザー光で正確に「聞き取る」、という技術を開発。
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本研究において開発した手法は、砂粒であっても正確にバネ定数を測定することができるため、新規材料の計測において標準的な手法となるものであると言えます。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

携帯電話の通信機フィルタなどの多くのデバイスにおいては、それらを構成する物質のバネ定数が非常に重要な設計パラメータであり、この値が無ければデバイスの設計を行うことができません。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

こうした研究は、より高い原子間結合力が要求される「超高周波共振デバイス」の実現につながり、携帯電話などの通信周波数の高周波化、高速化などに貢献することができるとしている。
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携帯電話等の通信手段が激増する中、通信周波数の欠損が問題となっており、通信周波数の高周波化が望まれている。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

これには、各種デバイスの高周波化が必要であるが、特に、通信機フィルタの高周波化においては、それを構成する物質のバネ定数が高い必要がある。
ダイヤモンドよりも強い原子間結合力を持つ物質―決め手は超高周波音！可視光より短い波長で響く音を正確に計測する技術で立証― — 大阪大学

バネ定数＝原子間結合力