Моделирование и синтез нитевидных кристаллов алмаза

• Автор: Марамыгин, Кирилл Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА С б-МЕТАЛЛАМИ
1.1. Особенности структуры электронных орбиталей оксида
углерода
1.2. Взаимодействия монооксида углерода с б-металлами
1.3. Особенности взаимодействия оксида углерода
с наночастицами
2. ПОЛУЧЕНИЕ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ АЛМАЗА В МЯГКИХ УСЛОВИЯХ
2.1. Термодинамические особенности синтеза алмазов
2.2. Синтез карбонильных соединений палладия в растворах
2.3. Особенности синтеза нитевидных кристаллов алмаза и их свойства
3. ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДИКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Приближение линейной комбинации атомарных
орбиталей
3.2. Приближение сильных связей
3.3. Корректирующий алгоритм расчета кинематических характеристик
3.4. Методология анализа межатомарных взаимодействий в гетерогенных системах
3.5. Методика моделирования гибридизации углеродных связей
в процессе образования НКА в мягких условиях

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ НИТИВИДНЫХ
КРИСТАЛЛОВ АЛМАЗА
4.1. Общие замечания
4.2. Влияние формирующего давления на структурные особенности гибридизации углеродных связей
4.3. Влияние скорости охлаждения на структурные особенности гибридизации углеродных связей
4.4. Сравнительный анализ характеристик гибридизации углеродных связей при различных значениях температуры выброса
4.5. Заключительные замечания
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Разработка новых материалов, также как и разработка новых технологий получения материалов с наперед заданными свойствами, являются приоритетными направлением современного физического материаловедения успехи и практические достижения которого во многом определяют достижения научно-технического прогресса современности. Результаты исследований последних десятилетий убедительно продемонстрировали уникальные физико-химические свойства и широкие перспективы практического применения различных материалов, представляющих собой аллотропные модификации углерода, такие, например, как углеродные нанотрубки, углеродные вискеры, графены, фуллерены и многочисленные модификации на их основе. В настоящее время известны следующие основные формы углерода как вещества: графит, алмаз, уголь, сажа, стеклоуглерод, карбин, фуллерены, углеродные нанотрубки, графен. Такое разнообразие форм определяется не только наличием у атома углерода трёх устойчивых орбитальных состояний, возникающих при гибридизации ковалентных связей эр, эр2 и эр3, но и пространственным расположением атомов в соответствии с тем или иным конформационным критерием. Наряду с гомо- возможны и гетерогенные полимеризации с возникновением фрагментов зр3-5р2, зр3-зр, яр^эр и др., что делает число возможных состояний конденсированного углерода весьма значительным.
В Калужском филиале МГТУ им. Н.Э. Баумана, под руководством профессора Игоря Владимировича Федосеева, были синтезированы карбонильные кластеры платины и палладия. Исследование их свойств позволило установить, что при определенных условиях, в процессе деструкции карбонильных кластеров платины и палладия образуются кристаллы алмаза. Уникальная совокупность механических, термических и

т.е. к непосредственному протеканию реакции Будуара на не гладкой поверхности металлического катализатора, что также было подтверждено экспериментально в работах [68, 69]. Уникальность проведенных в отмеченных работах экспериментов связана с разработкой прецизионной методологии комбинированного использования методов термопрограммируемой десорбции (TPD - temperature programmed desorption), инфракрасной спектроскопии (IRAS - infrared reflection-adsorption spectroscopy) и методов дифракции низкоэнергетических электронов (LEED -low energy electron diffraction). Наглядная иллюстрация порогов, образующихся при формировании поверхности (109), представлена на рис. 1.18.
Temperature (К)
Рис. 1.17. Температурно-частотные характеристики для различных кристаллографических поверхностей