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ダイヤモンドは自然界に存在している特殊な材料の一つであり、表1に示すように最高の硬度、低い摩擦係数、高弾性率、高熱伝導、高絶縁、ワイドギャップ、速い音の伝播速度と良好な化学的安定性などを持ちます。天然ダイヤはこれらの唯一無二の特性を持っているが、それらはずっと宝石の形式で存在していて、その性質の多変性と希少性はその応用を大きく制限しました。だがダイヤモンド膜はこれらの優れた物理化学性能を揃えるだけでなく、コストが低いので様々な形状を作製でき、電子、光学、機械などの工業の分野で広く応用される見通しです。
高硬度(ca. 90Gpa)や耐摩耗性能 |
高体積弾性率 (1.2×1012N•m-2) |
極めて低い圧縮比 (8.3×1013m2 •N-1) |
室温では最高の熱伝導率があり (2×1013W(m•K)-1) |
極めて低い熱膨張係数 (1×10-6K) |
紫外から遠赤外までの各帯は非常に高い透過率を持つ |
高い音伝導速度 (17.5km•s-1) |
良好な絶縁性能(室温下の抵抗率は (ca. 1016Ω•cm)) |
ドープ後半導体材料として使える |
極めて広い禁止幅( 5.4eV) |
良好な化学的惰性と生物適合性 |
いくつかの結晶面は低いまたは「マイナス」の電子的接合性が出ている |