ダイヤモンドは、主にその強い共有結合と剛直な結晶構造に起因する、卓越した特性で有名です。これらの特性には以下が含まれます：
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卓越した硬度と剛性:ダイヤモンドは、モース硬度10を持つ、最も硬い天然物質です。これは、格子構造中の炭素原子間の強い共有結合によるもので、高い剛性にも寄与している。
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高い室温熱伝導率:ダイヤモンドは室温での熱伝導率があらゆる材料の中で最も高く、放熱が重要な用途では極めて重要です。この特性は銅の5倍であり、電子機器やその他の高温用途に理想的です。
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低熱膨張:ダイヤモンドの熱膨張係数は非常に小さく、温度が変化してもその大きさや形状を保つことができます。この特性は、精密工学や光学に不可欠です。
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放射線硬度:ダイヤモンドは放射線による損傷を受けにくいため、原子炉や宇宙用途など放射線レベルの高い環境での使用に適しています。
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化学的不活性:ダイヤモンドは化学的に不活性で、ほとんどの酸、塩基、その他の化学試薬と反応しません。そのため、過酷な化学環境や高純度が要求される用途に有用です。
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電気的特性:ダイヤモンドは電子バンドギャップが広いため、高電圧下でも電流が非常に少ない。また、ホウ素をドープすることで、金属のような電気伝導性を得ることができます。さらに、ダイヤモンドは高い電気キャリア移動度と優れた電気絶縁体特性を示します。
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光学特性:ダイヤモンドは、高い屈折率、ゼロ複屈折（応力が加わっていない場合）、高い分散性を持っており、これが輝き、きらめき、ファイヤーに寄与しています。これらの光学特性は、宝石の用途において極めて重要です。
ダイヤモンドのタイプIとタイプIIへの分類は、分光特性と紫外線に対する透明度に基づいています。タイプIのダイヤモンドは300nm以下の紫外線に対して不透明で、特定の波長域で強い吸収を示しますが、タイプIIのダイヤモンドはこれらの波長に対して透明で、ほぼ完全な結晶と考えられています。
合成ダイヤモンド技術、特に化学気相成長法（CVD）ダイヤモンドの開発は、不純物を制御し、天然ダイヤモンドやHPHT合成ダイヤモンドよりも低コストで大きなサイズのダイヤモンドを製造することができるため、ダイヤモンドの潜在的な用途を拡大しました。
機械的特性、熱的特性、電気的特性、光学的特性などのユニークな組み合わせにより、ダイヤモンドは、宝石からハイテク産業まで、幅広い用途で注目されている素材です。
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