Geksagonal'nyy almaz: teoreticheskoe issledovanie sposobov polucheniya i eksperimental'noy identifikatsii
- 作者: Greshnyakov V.1
-
隶属关系:
- 期: 卷 117, 编号 3-4 (2) (2023)
- 页面: 306-313
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145150
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823040109
- EDN: https://elibrary.ru/PJNSIX
- ID: 145150
如何引用文章
详细
В данной работе проведено теоретическое исследование способов формирования гексагонального (2H) алмаза из политипов алмаза при различных видах деформации структуры. При использовании метода теории функционала плотности в обобщенном градиентном приближении установлено, что наиболее вероятный способ формирования структуры 2H политипа алмаза - это воздействие на плоскости(111) кубического алмаза сдвиговыми напряжениями > 102.9 ГПа вдоль направления [211], когда величины давлений по осям [111], [110] и [211] достигают 21.6, 21.7 и 69.9 ГПа. Также в работе выполнен расчет спектров комбинационного рассеяния и рентгеновских абсорбционных спектров для различных политипов алмаза. Анализ расчетных спектров показал, что гексагональный алмаз может быть однозначно идентифицирован, если в исследуемой системе не присутствуют другие политипы алмаза с ненулевой гексагональностью. Кроме того, проведен анализ данных спектроскопии комбинационного рассеяния и характеристических потерь энергии электронами на предмет наличия 2H алмаза в углеродных соединениях искусственного или естественного происхождения. Установлено, что гексагональный алмаз в чистом виде еще не был получен, а структура синтезированных соединений близка к структуре политипов с большим периодом решетки или случайной упаковкой слоев.
参考
- H. O. Pierson, Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: Properties, processing, and applications, Noyes, Park Ridge (1993).
- J. Vejpravova, Nanomaterials 11, 2469 (2021).
- П. Б. Сорокин, Л. А. Чернозатонский, УФН 183, 113 (2013).
- S. W. Harun, Handbook of graphene, Technology and innovations, Wiley, Hoboken (2019), v. 8.
- E. A. Belenkov and V. A. Greshnyakov, New Carbon Mater. 28, 273 (2013).
- X.-Q. Chen, H. Niu, D. Li, and Y. Li, Intermetallics 19, 1275 (2011).
- V. Blank, M. Popov, G. Pivovarov, N. Lvova, Gogolinsky, and V. Reshetov, Diam. Relat. Mater. 7, 427 (1998).
- A. G. Kvashnin and P. B. Sorokin, J. Phys. Chem. Lett. 5, 541 (2014).
- Yu. A. Kvashnina, A. G. Kvashnin, M. Yu. Popov, B. A. Kulnitskiy, I. A. Perezhogin, E. V. Tyukalova, L. A. Chernozatonskii, P. B. Sorokin, and V. D. Blank, J. Phys. Chem. Lett. 6, 2147 (2015).
- A. G. Lyapin, Y. Katayama, and V. V. Brazhkin, J. Appl. Phys. 126, 065102 (2019).
- Z. Pan, H. Sun, Y. Zhang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 102, 055503 (2009).
- W. Zheng, Qi-J. Liu, Z.-T. Liu, and Z.-Q. Zhang, Materials Science in Semiconductor Processing 146, 106692 (2022).
- В. В. Бражкин, УФН 190, 561 (2020).
- В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, ЖЭТФ 151, 310 (2017).
- Е. А. Беленков, В. А. Грешняков, ФТТ 58, 2069 (2016).
- A. P. Jones, P. F. McMillan, C. G. Salzmann, M. Alvaro, F. Nestola, M. Prencipe, D. Dobson, R. Hazael, and M. Moore, Lithos 265, 214 (2016).
- Y. Yue, Y. Gao, W. Hu et al. (Collaboration), Nature 582, 370 (2020).
- F. P. Bundy and J. S. Kasper, J. Chem. Phys. 46, 3437 (1967).
- V. A. Greshnyakov, E. A. Belenkov, and M. M. Brzhezinskaya, Phys. Status Solidi B 256, 1800575 (2019).
- H. He, T. Sekine, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 81, 610 (2002).
- P. Giannozzi, O. Andreussi, T. Brumme et al. (Collaboration), J. Phys.: Condens. Matter 29, 465901 (2017).
- J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
- N. Troullier and J. L. Martins, Phys. Rev. B 43, 1993 (1991).
- O. Bunau and M. Calandra, Phys. Rev. B 87, 205105 (2013).
- M. Lazzeri and F. Mauri, Phys. Rev. Lett. 90, 036401 (2003).
- В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, ЖЭТФ 160, 873 (2021).
- В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, Письма о материалах 11, 479 (2021).
- F. Occelli, P. Loubeyre, and R. Letoullec, Nature Materials 2, 151 (2003).
- Y. Umeno, Y. Shiihara, and N. Yoshikawa, J. Phys.: Condens. Matter 23, 385401 (2011).
- Е. А. Беленков, В. А. Грешняков, ФТТ 59, 1905 (2017).
- B. Wen, J. Zhao, M. J. Bucknum, P. Yao, and T. Li, Diam. Relat. Mater. 17, 356 (2008).
- С. А. Кукушкин, А. В. Осипов, ФТТ 61, 422 (2019).
- F. P. Bundy, W. A. Bassett, M. S. Weathers, R. J. Hemley, H. K. Mao, and A. F. Goncharov, Carbon 34, 141 (1996).
- R. H. Baughman, A. Y. Liu, C. Cui, and P. J. Schields, Synth. Met. 86, 2371 (1997).
- T. B. Shiell, D. G. McCulloch, J. E. Bradby, J. E. Bradby, B. Haberl, R. Boehler, and D. R. McKenzie, Sci. Rep. 6, 37232 (2016).
- M. Nishitani-Gamo, I. Sakaguchi, K. Ping Loh, H. Kanda, and T. Ando, Appl. Phys. Lett. 73, 76537 (1998).
- V. N. Khabashesku, Z. Gu, B. Brinson, J. L. Zimmerman, J. L. Margrave, V. A. Davydov, L. S. Kashevarova, and A. V. Rakhmanina, J. Phys. Chem. B 106, 11155 (2002).
- A. Misra, P. K. Tyagi, B. S. Yadav, P. Rai, D. S. Misra, V. Pancholi, and I. D. Samajdar, Appl. Phys. Lett. 89, 071911 (2006).
- Z. Chen, K. Magniez, M. Duchemin, N. Stanford, A. T. Ambujakshan, A. Taylor, C. S. Wong, Y. Zhao, and X. J. Dai, Plasma Chem. Plasma Process 38, 75 (2018).
- Y. Sato, M. Bugnet, M. Terauchi, G. A. Botton, and A. Yoshiasa, Diam. Relat. Mater. 64, 190 (2016).
- Y. El Mendili, B. Orberger, D. Chateigner, J.-F. Bardeau, S. Gascoin, and S. Petit, Chem. Phys. 559, 111541 (2022).
- V. A. Saleev and A. V. Shipilova, Computer Optics 41, 476 (2017).
- С. В. Горяйнов, А. Ю. Лихачева, Н. Н. Овсюк, ЖЭТФ 154, 26 (2018).
- V. N. Denisov, B. N. Mavrin, N. R. Serebryanaya, G. A. Dubitsky, V. V. Aksenenkov, A. N. Kirichenko, N. V. Kuzmin, B. A. Kulnitskiy, I. A. Perezhogin, and V. D. Blank, Diam. Relat. Mater. 20, 951 (2011).
- M. V. Kondrin, Y. B. Lebed, and V. V. Brazhkin, Diam. Relat. Mater. 110, 108114 (2020).
- Q. Li, Y. Ma, A. R. Oganov, H. Wang, H. Wang, Y. Xu, T. Cui, Ho-K. Mao, and G. Zou, Phys. Rev. Lett. 102, 175506 (2009).
- Y. Bai, X. Zhao, T. Li, Z. Lv, S. Lv, H. Han, Y. Yin, and H. Wang, Carbon 78, 70 (2014).
- В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, Неорганические материалы 54, 124 (2018).
- Е. М. Байтингер, Е. А. Беленков, М. M. Бржезинская, В. А. Грешняков, ФТТ 54, 1606 (2012).
- P. J. Pauzauskie, J. C. Crowhurst, M. A. Worsley, T. A. Laurence, A. L. D. Kilcoyne, Y. Wang, T. M. Willey, K. S. Visbeck, S. C. Fakra, W. J. Evans, J. M. Zaug, and J. H. Satcher, Jr., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 8550 (2011).
- P. Nemeth, L. A. J. Garvie, T. Aoki, N. Dubrovinskaia, L. Dubrovinsky, and P. R. Buseck, Nature Commun. 5, 5447 (2014).