Le diamant est-il un conducteur?

Il existe deux types de conductivité. La conductivité thermique est une mesure de la façon dont un matériau conduit la chaleur. La conductivité électrique exprime la façon dont une substance conduit l'électricité. Un diamant a une conductivité thermique et électrique caractéristique qui peut être utilisée pour le distinguer des autres matériaux et identifier les impuretés dans un véritable diamant.

Qualités minérales uniques

La plupart des diamants sont des conducteurs thermiques extrêmement efficaces, mais des isolants électriques. Le diamant conduit bien la chaleur grâce aux fortes liaisons covalentes entre les atomes de carbone dans un cristal de diamant. La conductivité thermique du diamant naturel est d'environ 22 W / (cm · K), ce qui rend le diamant cinq fois meilleur pour conduire la chaleur que le cuivre. La conductivité thermique élevée peut être utilisée pour distinguer le diamant de la zircone cubique et du verre. La moissanite, une forme cristalline de carbure de silicium qui ressemble au diamant, a une conductivité thermique comparable. Les sondes thermiques modernes peuvent faire la différence entre le diamant et la moissanite, car la moissanite a gagné en popularité.

La résistivité électrique de la plupart des diamants est de l'ordre de 10¹¹ à 10¹⁸ Ω · m. L'exception est le diamant bleu naturel, qui tire sa couleur des impuretés de bore qui en font également un semi-conducteur. Les diamants synthétiques dopés au bore sont également des semi-conducteurs de type p. Le diamant dopé au bore peut devenir un supraconducteur lorsqu'il est refroidi en dessous de 4 K. Cependant, certains diamants bleu-gris naturels qui contiennent de l'hydrogène sont ne pas semi-conducteurs.

Les films de diamants dopés au phosphore, produits par dépôt chimique en phase vapeur, sont des semi-conducteurs de type n. Des couches alternées dopées au bore et dopées au phosphore produisent des jonctions p-n et peuvent être utilisées pour produire des diodes électroluminescentes (LED) émettant des ultraviolets.