— Это хуже?
— Смотря для чего. Для бура лучше. Для резца лучше. Для подвесок королевы не годится совсем. Но королев теперь мало, а буров и резцов много. Правда, был случай, когда из нашего карбонадо сделали четыре короны. Но опыт оказался неудачным.
— Настоящие короны?
— Две для королей и две для королев.
— Серьезно?
— Совершенно серьезно. Шахматы в подарок Спасскому. Алмазные шахматы чемпиона. А он взял да и проиграл Фишеру.
— Так что короны лучше делать из монокристаллов?
— Безусловно.
— Скажите, пожалуйста, какими идеями вы руководствовались, решая проблему синтеза карбонадо?
— Идей не было. Был случай. Но, конечно, его надо было заметить. Я вам, кажется, рассказывал про гравировальные карандаши.
— Которые подарили Капице с Арцимовичем?
— Да, да. Теперь мы вспомнили о том материале. По-видимому, прорастание одних кристаллов в другие шло там с самого начала, с самых зародышей. Подняли старые лабораторные журналы. Повторили опыты. Поварьировали. И получили крепчайшие карбонадные блоки.
…Дрессированный Уроборос…
Вторая беседа с Верещагиным. Окончание
— В Штатах карат карбонадо стоит 25 долларов. Приезжал к нам министр финансов…
— Американский?
— Ну, зачем… Мы привели его в прессовый зал. Показали, как получаем карбонадо. На изготовление одного поликристалла уходит ровно секунда. Секунда — 25 долларов. Секунда — 25 долларов.
— Понравилось?
— Понравилось. Еще больше понравился поликристалл в 20 карат. Такие на мировом рынке идут по две тысячи долларов…
Меня тоже приводили в прессовый зал института.
Цех как цех. Размером — со средней руки мартеновский. Под крышей ходит мостовой кран. А внизу круглые башни и башенки — прессы. Маленькие — тысячетонные, побольше — на пять тысяч тонн, самые большие — на десять тысяч. Числа эти — не вес пресса, а усилие на поршне. С такой силой поршень давит на наковальню, на которой вы можете располагать все, что вам угодно сдавить.
Показывали мне и как делают карбонадо. Выглядит это совсем не завлекательно. Графитовую облатку вкладывают в пресс, нажимают кнопку, секунда — и из камеры извлекается такая же на вид облатка, но уже не графитовая, а карбонадная.
Отработанный процесс. Не интересно.
Куда интересней показалась мне небольшая комнатенка неподалеку от прессового зала. Там стоял обыкновенный токарный станочек, и старик мастер ладил в держателе резец с темной вставочкой.
— Алмаз? — спрашиваю я.
— Ка-эн-бе, — отвечает мастер.
— Но кубический нитрид бора — оранжевый…
— Карбонадо, карбонадо из ка-эн-бе, — терпеливо втолковывают мне.
Вот так, заодно с алмазом, проходил метаморфозы и нитрид бора, боразон. Прав, трижды прав был Арцимович — оба вещества надо было держать в одних руках.
Мастер не торопится, подводит резец к покрытой коркой окалины стальной болванке и раз, и два. Наконец включает станок.
Редкой красоты зрелище — проточка стального вала карбонадно-боразоновым резцом! Без эмульсии, всухую, в праздничном салюте искр завивается кружевом бесконечная прозрачно-багровая стружка. А там, где только что прошел резец, не привычные бороздки — гладкая, полированная поверхность, зеркало, смотреться можно.
Так же хороши и алмазные поликристаллы — только не для стали, а для других материалов — для бронзы, для титана, для алюминия, для стекла, для гранита, да мало ли для чего.
А еще можно делать из них камеры для выращивания новых диковинных веществ. Например, металлического водорода или металлического ксенона. Их получили здесь, в ИФВД, совсем недавно — впервые в мире.
Твердосплавные камеры, в которых велся и сейчас ведется синтез алмазов и КНБ, невелики объемом — считанные кубические сантиметры. Карбонадные могут быть уже кубиков на сто.
Но до камер размером в комнату, о которых говорил Верещагин, все еще далеко.
Значит, и до алмазов с голубиное яйцо — тоже?
Самый прочный твердый сплав, из карбида вольфрама, и даже самый прочный алмазный поликристалл не могут сколь угодно долго сопротивляться одновременному напору вулканических температур и вулканических давлений. Секунды — может, минуты — может. Часы — уже с трудом.
В 1971 году Стронг и Банди в лаборатории «Дженерал электрик» поставили рекорд: их камера, наполненная алмазным порошком, продержалась десять суток. Она одарила исследователей прекрасно ограненными, прозрачными, как слеза, кристаллами весом в полкарата.
Это оказалось пределом.
И тогда снова воспрянули духом сторонники низких давлений.
Тише едешь — дальше будешь.
Но сколько же нужно времени, чтоб уехать далеко на первой скорости?
Беседа с доктором физико-математических наук Давидом Альбертовичем Франк-Каменецким
— Мне говорили, чтобы вырастить, не прибегая к высоким давлениям, алмаз весом в один грамм, нужен один год. Это ваши данные?
— Мои. Но очень старые. Хотя нового тут ожидать трудно.
Еще до войны хотел посчитать процессы с затравкой. Не было времени, а потом эвакуация в Казань, все для победы, а тут еще самообеспечение. Важнейшее зимнее дело — дрова. Как-то пилил и задел правую руку. Не работник. Но голова цела и свободна. Целых три дня свободна. И я посчитал. Для роста кристалла алмаза из жидкой фазы. В расплаве. И для роста из газовой фазы. При разных давлениях, при разных температурах. То, что тремя годами ранее мой коллега Лейпунский посчитал без затравки, я посчитал с затравкой. Получилось — многие процессы вполне возможны. Проходят.
— Когда это было?
— Январь или февраль сорок второго.
— А дальше?
— Выздоровел и пошел в лабораторию. Все для победы.
— А как же с алмазами?
— Оформил краткий отчет. Он так и остался в фондах Химфизики. Печатать тогда было несвоевременно.
— А после войны?
— Пошли другие заботы. Прямо как есть печатать нельзя. Время ушло, появились новые эксперименты. Что-то надо уточнить, что-то развить. А времени не было. Потом и вовсе устарело…
Во второй половине пятидесятых годов процессами с алмазной затравкой занялся крупнейший знаток поверхностных сил Борис Владимирович Дерягин. Он и рассказал мне о давней, военного времени, работе известного советского физика, которую раскопали в архивах уже после того, как такие же расчеты были проделаны заново.
Пути прогресса прямо-таки истоптаны Уроборосом.
Время, когда Дерягин начал эту свою работу в московском Институте физхимии, ушло далеко вперед от того времени, когда над теми же проблемами думали в Химфизике. И от того, когда Алексей Васильевич Шубников со товарищи пытался решить их в Институте кристаллографии. Созданные кристаллографами методы выращивания пьезокварца, рубина с сапфиром, монокристаллического кремния и германия, иных замечательных кристаллов легли в основу целой новой отрасли промышленности. Искусственные кристаллы стали материальной базой новой отрасли науки и техники — электроники. Бытом стал транзистор, реальностью лазер, ЭВМ, солнечные батареи спутников и дальних разведчиков Космоса. Тайны зарождения и роста кристаллов раскрывались одна за другой.
В кристалле алмаза атомы углерода крепко сцеплены друг с другом. У каждого атома четыре валентных электрона. Четыре руки. «Возьмемся за руки, друзья, возьмемся за руки, друзья, чтоб не пропасть поодиночке». Так взялись, что крепче и не бывает. Оттого и тверд алмаз. Как алмаз.
Но вот атом очутился не внутри кристалла, а на его поверхности. Одна рука, а то и две руки у него не заняты, не связаны с соседскими — сверху соседей нет. Как на крыше. Свободные руки торчат над крышей, готовые схватить любой неосторожно приблизившийся атом. Кислород так кислород. Азот так азот. Углерод так углерод. Какой угодно.
Если свободной рукой кристалл схватит приблизившийся атом углерода, атом этот тут же пристроится к имеющимся собратьям. Кристалл подрастет. Если свободная рука схватит из воздуха что-то другое, ну хоть атом кислорода, то рука перестанет быть свободной. И если потом ей навстречу протянет свою руку приблизившийся атом углерода, то взяться за руки друзья уже не смогут. «Пардон, я занята». Кристалл не подрастет.