無定形炭素
20世紀後半に化学気相成長、スパッタ成長、陰極アーク成長等の薄層の沈着成長法が発展すると、真の無定形炭素を作成することが可能となった。
真の無定形炭素はπ電子が局在しており、結合の長さは他の炭素の同素体と異なる。また、ダングリングボンドも多く含まれ、結合角度が変わるとともに、回折で測定される原子間空間の偏差が5%ほど大きくなる。
無定形炭素フィルムの性質は、沈着に用いられたパラメータによって変わる。無定形炭素を特徴付ける主要な性質は、物質中のspとsp炭素-炭素結合の比である。グラファイトは純粋なsp、ダイヤモンドは純粋なspで構成される。spが多いものは、多くの物理的性質がダイヤモンドに近く、ダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる。
spとspの比は、いくつかの分光ピークの相対強度を比較することで実験的に決定することができる。理論的には、spとspの比は、隣接炭素原子の数が3つのものと4つのものを数えることで得ることができる。
実際の無定形炭素(例えば、煙、煙突のすす、歴青や無煙炭等の鉱物)は全て、かなりの量の多環芳香族炭化水素を含み、そのためほぼ確実に発がん性がある。