Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2017, выпуск 6 » Статья стр. 1125
<<<>>>
Идентификация парамагнитных центров азота (Р1) в алмазных кристаллитах, получаемых спеканием детонационных наноалмазов при высоком давлении и температуре
DOI: 10.21883/FTT.2017.06.44485.366
Российский научный фонд, Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами», 14-13-00795
Совет по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации, Программа Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук, МК-6048.2015.3
Осипов В.Ю.1, Шахов Ф.М.1, Ефимов Н.Н.2, Минин В.В.2, Кидалов С.В.1, Вуль А.Я.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук, Москва, Россия
Email: osipov@mail.ioffe.ru, Fedor.Shakhov@mail.ioffe.ru, nnefimov@yandex.ru, minin@igic.ras.ru, kidalov@mail.ioffe.ru, AlexanderVul@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 3 октября 2016 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2017 г.
PDF версия
Методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) исследованы алмазные монокристаллы, синтезированные из порошков наноалмазов детонационного синтеза (ДНА) путем обработки при высоких давлениях (P~ 7 GPa) и температурах (T>1300oC). Существенной особенностью обработки (НРНТ-спекания) являлось использование в процессе низкомолекулярных спиртов. Появление сверхтонкой структуры сигнала ЭПР, связанной с "парамагнитным азотом" (P1-центрами), объясняется ростом алмазных монокристаллов субмикронных и микронных размеров из нанокристаллов ДНА, происходящим по механизму ориентированного присоединения и сращивания. При таком росте и укрупнении кристаллов существенно уменьшается концентрация парамагнитных центров в приповерхностных областях сращиваемых частиц ДНА, наличие которых препятствует обнаружению сверхтонкой структуры сигнала P1-центров. Показано, что концентрация парамагнитных дефектов всех типов уменьшается до уровня ~3.1·1018 g-1 (~60 ppm), при HPHT-обработке при T=1650oC. Это обуславливает успешную идентификацию P1-центров в микрокристаллах, полученных при HPHT-спекании, доля которых составляет не менее ~40% от полного числа парамагнитных центров. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект 14-13-00795 "Синтез оптически активных материалов на основе наноалмазов, модифицированных ионами 3d-4f элементов"). Ф.М. Шахов благодарит программу президента Российской Федерации государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук (проект МК-6048.2015.3). DOI: 10.21883/FTT.2017.06.44485.366
  1. J.H.N. Loubser, J.A. van Wyk. Rep. Prog. Phys. 41, 1201 (1978)
  2. W.R. Taylor, A.L. Jaques, M. Ridd. Am. Mineralogist 75, 1290 (1990)
  3. A.M. Zaitsev. Optical Properties of Diamond: A Data Handbook. Springer-Verlag, Berlin--Heidelberg (2001). 503 p
  4. W.V. Smith, P.P. Sorokin, I.L. Gelles, G.J. Lasher. Phys. Rev. 115, 1546 (1959)
  5. K.M. Etmimi, M.E. Ahmed, P.R. Briddon, J.P. Goss, A.M. Gsiea. Phys. Rev. B 79, 205207 (2009)
  6. J.A. van Wyk, E.C. Reynhardt, G.L. High, I. Kiflawi. J. Phys. D 30, 1790 (1997)
  7. A.I. Shames, A.M. Panich, W. Kempinski, A.E. Alexenskii, M.V. Baidakova, A.T. Dideikin, V.Yu. Osipov, V.I. Siklitski, E. Osawa, M. Ozawa, A.Ya. Vul'. J. Phys. Chem. Solids 63, 1993 (2002)
  8. П.Г. Баранов, И.В. Ильин, А.А. Солтамова, А.Я. Вуль, С.В. Кидалов, Ф.М. Шахов, Г.В. Мамин, С.Б. Орлинский, М.Х. Салахов. Письма в ЖЭТФ 89, 8, 473 (2009)
  9. V.A. Nadolinny, V.V. Golushko, Yu.N. Palyanov, V.S. Shatsky, S.I. Moseenkov, O.P. Yuryeva, A.M. Volodin. Appl. Magn. Res. 39, 295 (2010)
  10. S.B. Orlinskii, R.S. Bogomolov, A.M. Kiyamova, B.V. Yavkin, G.M. Mamin, S. Turner, G. Van Tendeloo, A. Shiryaev, I.I. Vlasov, O. Shenderova. Nanosci. Nanotechnol. Lett. 3, 1, 1 (2011)
  11. A.M. Panich, N.A. Sergeev, A.I. Shames, V.Yu. Osipov, J.P. Boudou, S.D. Goren. J. Phys.: Condens. Matter. 27, 7, 072203 (2015)
  12. A.I. Shames, V.Yu. Osipov, J.P. Boudou, A.M. Panich, H.J. von Bardeleben, F. Treussart, A.Ya. Vul`. J. Phys. D 48, 15, 155302 (2015)
  13. B.V. Yavkin, G.V. Mamin, M.R. Gafurov, S.B. Orlinskii. Electronic J. 17, 1, 15101 (2015)
  14. Ф.М. Шахов, С.В. Кидалов, Р.А. Бабунц, Д.А. Саксеев, А.Е. Алексенский, М.В. Байдакова, А.Я. Вуль. Патент РФ N 2576055. (2016)
  15. Q. Zhang, S.-J. Liu, S.-H. Yu. J. Mater. Chem. 19, 191 (2009)
  16. S.V. Kidalov, F.M. Shakhov, A.Ya. Vul', A.N. Ozerin. Diam. Relat. Mater. 19, 7-9, 976 (2010)
  17. A.E. Aleksenskiy, E.D. Eydelman, A.Ya. Vul'. Nanosci. Nanotechnol. Lett. 3, 68 (2011)
  18. С.В. Кидалов, А.В. Швидченко, А.Н. Смирнов, В.В. Соколов, Ф.М. Шахов, М.А. Яговкина, А.Я. Вуль. Письма в ЖТФ 43, 1, 21 (2017)
  19. V.Yu. Osipov, A.I. Shames, T. Enoki, K. Takai, M.V. Baidakova, A.Ya. Vul`. Diam. Relat. Mater. 16, 12, 2035 (2007)
  20. A.I. Shames, V.Yu. Osipov, H.J. von Bardeleben, A.Ya. Vul`. J. Phys.: Condens. Mater. 24, 22, 225302 (2012).
  21. A.I. Shames, V.Yu. Osipov, A.E. Aleksenskiy, E. \=Osawa, A.Ya. Vul'. Diam. Relat. Mater. 20, 318 (2011)
  22. T.D. Varfolomeeva, A.G. Lyapin, S.V. Popova, N.F. Borovikov, I.P. Zibrov, V.V. Brazhkin. Inorganic Mater. 52, 4, 351 (2016)
  23. M. Rovere, S. Porro, S. Musso, A. Shames, O. Williams, P. Bruno, A. Tagliaferro, D.M. Gruen. Diam. Relat. Mater. 15, 1913 (2006)
  24. L.B. Casabianca, A.I. Shames, A. M. Panich, O. Shenderova, L. Frydman. J. Phys. Chem. C, 115, 19041 (2011)
  25. R. Jones, J.P. Goss, H. Pintoc, D.W. Palmer. Diam. Relat. Mater. 53, 35 (2015)
  26. I.A. Dobrinets, V.G. Vins, A.M. Zaitsev. HPHT-Treated Diamonds. Diamonds Forever. Springer Series in Materials Science 181, Springer-Verlag, Berlin--Heidelberg (2013). 2013, XIX, 257 p
  27. T. Evans. Aggregation of nitrogen in diamond. In: The Properties of Natural and Synthetic Diamond / Ed. J.E. Field. Academic, London (1992). 259--90 p.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme