ダイヤモンド:
* 結晶構造: 顔中心の立方体(FCC)
* 結合: すべての炭素原子間の共有結合は、強力で剛性のある3Dネットワークを形成します。
* プロパティ: 最も硬い既知の天然材料、高屈折率、優れた熱導体。
グラファイト:
* 結晶構造: 六角形層構造。各層は、共有結合によって接続された炭素原子の六角形の輪で構成されています。層は、弱いファンデルワールスの力によってまとめられます。
* 結合: 各層内の共有結合、van der Waalsは層間に力を与えます。
* プロパティ: 鉛筆、潤滑剤、電極で使用される柔らかく、滑りやすい電気導体。
グラフェン:
* 結晶構造: グラファイトの単一層、炭素原子の2Dハニカム格子。
* 結合: 炭素原子間の共有結合。
* プロパティ: 非常に強くて薄く、優れた電気および熱導体、透明、電子機器、複合材料、およびエネルギー貯蔵に使用されます。
fullerene(buckminsterfullerene):
* 結晶構造: 五角形とヘキサゴンのネットワークに配置された60以上の炭素原子で構成される球状または楕円分子分子。
* 結合: 炭素原子間の共有結合。
* プロパティ: ユニークな分子構造、医学、電子機器、材料科学における潜在的な用途。
カーボンナノチューブ:
* 結晶構造: グラフェンの巻き上げシートで構成される円筒構造。
* 結合: 炭素原子間の共有結合。
* プロパティ: 高張力強度、高電気および熱伝導率、複合材料、エレクトロニクス、およびエネルギー貯蔵で使用されます。
他の結晶構造:
* lonsdaleite(六角形のダイヤモンド): 六角形の結晶構造を持つダイヤモンドのまれな形。
* カーボンナノフォーム: 密度が低い相互接続されたカーボンナノチューブの3Dネットワーク。
* diamondoid: ダイヤモンドのような構造を持つ分子のファミリー。
これらは、炭素が形成できる多様な結晶構造のほんの一部であり、材料科学における汎用性と重要性を強調しています。