2011-09

金剛石（こんごうせき）とも呼ばれるダイヤモンドは、天然で最も硬い物質と言われています。

その硬さの秘密は、ダイヤモンドの構造にあります。

ダイヤモンドは、正四面体の中心と頂点に炭素原子が位置し、それが多数連なった構造をしています。

その結合長は1.54オングストロームであり、幾何学的に理想的な角度で全く歪みなく共有結合していることが硬さの理由だと言われています。

同じ炭素原子でも、正六角形の平面構造を取り重なるとグラファイトになります。

構造の違いで、同じ炭素原子から成る物質であるにもかかわらず、グラファイトは、軟らかく、電気伝導性が高く、ダイヤモンドは、その結晶の原子に不対電子が存在しない為に電気を通さない絶縁体で硬いと全く性質の異なる物質となっています。

六方晶の構造のダイヤモンドもありますが（ロンズデーライト）、非常に不安定で、隕石痕などの限られた場所でしか見つかっていません。

ダイヤモンドの結晶構造の多くは８面体ですが、６面体や１２面体のものもあります。

また、電気は通さないダイヤモンドですが、「ダイヤモンドを触ると冷たい」と思ったことがある人もいらっしゃるかと思います。

これは、結晶中を原子の熱振動がフォノンとなって伝わりやすい為に、熱伝導性が非常に高いという性質をもっているからなのです。