Même le diamant finit par fondre, mais dans des conditions très particulières.
Le diamant est une forme cristalline du carbone. Ses atomes sont organisés dans un réseau particulièrement résistant. À pression ordinaire, le chauffer ne suffit pas à obtenir une flaque de diamant liquide. Les expériences sous très forte pression permettent donc d'explorer un comportement impossible à observer dans notre environnement quotidien.
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Des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory ont utilisé de puissantes impulsions laser. Elles ont créé des ondes de choc traversant de minuscules échantillons de diamant pendant quelques milliardièmes de seconde. La pression approchait alors 1 térapascal, soit près de dix millions de fois la pression atmosphérique au niveau de la mer.
Les chercheurs ont suivi simultanément la température, la vitesse de l'onde de choc et la structure du matériau avec des rayons X. Autour de 7 300 K, soit un peu plus de 7 000 °C, plusieurs mesures changent ensemble. Le signal produit par la structure cristalline diminue notamment, ce qui indique que le diamant commence à perdre son organisation solide.
Des calculs prévoyaient qu'à très forte pression, le carbone pouvait adopter une autre organisation cristalline appelée BC8. Pourtant, les mesures ne montrent pas cette transformation dans les conditions testées. La structure du diamant persiste jusqu'à environ 1 térapascal.
Ces mesures intéressent notamment l'étude de l'intérieur des planètes. Certaines planètes très riches en carbone pourraient atteindre des pressions où celui-ci change de structure ou devient liquide. Connaître précisément les limites du diamant aide donc à calculer la composition et l'évolution possibles de leurs couches profondes.
La fusion nucléaire par confinement inertiel est également concernée. Certaines expériences utilisent du diamant autour d'une petite capsule de combustible comprimée par des lasers.
Les expériences donnent désormais une référence directe près de 1 térapascal. Elles ne déterminent toutefois pas tout le diagramme du carbone à des pressions encore supérieures. De nouvelles mesures devront établir jusqu'où le diamant peut rester temporairement solide avant que d'autres structures ou l'état liquide prennent définitivement le relais.