Информация о докладе

ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ БОР- И АЗОТСОДЕРЖАЩИХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ПРИ ДАВЛЕНИЯХ ДО 80 ГПА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ УПРУГИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Зинин Павел Валентинович
Научно-технологический центр уникального приборостроения, РАН, Москва
zinin@ntcup.ru

В 1979 году Лю и Коэн предсказали возможность получения гипотетической фазы нитрида углерода -C3N4. С тех пор было предпринято множество неудачных экспериментальных попыток синтезировать и охарактеризовать сверхтвёрдый материал с композицией C3N4. Между тем, стало понятно, что в дополнение к алмазу, кубические BN (c-BN), B4C, твердые фазы карбонитрида бора (BC2N), нитрида углерода (С3N4) и фаз ВСX, также могут рассматриваться в качестве потенциальных сверхтвёрдых материалов, у которых твёрдость выше 40 ГПа.
Возможность получения алмазоподобных BCX наноматериалов позволяет провести изучение проводимости и сверхпроводимости таких материалов, а также их упругих свойств. Поиск новых фаз C3N4 материалов представляет фундаментальный интерес и для физики твёрдого тела. Изучение свойств новых фаз C3N4 материалов способно пролить свет на фундаментальные основы природы связи атомов азота в твёрдых фазах C3N4 материалов.
В рамках диссертационной работы были получены следующие основные результаты:
1. Впервые была синтезирована кубическая фаза BC3 (c-BC3) путём прямого превращения из графитоподобной фазы g-BC3 при давлении 39 ГПа и температуре 2200 К.
2. Была создана первая в России установка по лазерному нагреву в камере высокого давления с алмазными наковальнями.
3. Для напыления тонких алмазоподобных борсодержащих плёнок была создана вакуумная технологическая установка импульсного лазерного осаждения.
4. Была разработана теория распространения поверхностных акустических волн в слоистой системе, в которой скорости акустических волн в слое выше, чем в подложке.
5. Были впервые проведены точные измерения упругих свойств сверхтвёрых материалов, объёмного аморфного углерода, синтезированного из C60, при высоких давлениях и температурах,. модули упругости нанокристаллического c-BC2N.
6. Была создана установка высокочастотного лазерного ультразвука в камере с алмазной наковальней, которая была совмещена с системой лазерного нагрева, что позволило провести измерения скорости продольных и поперечных акустических волн при высоких давлениях и температурах.
По теме диссертации опубликовано 83 статей в изданиях, включённых в международные базы цитирования Web of Science и Scopus, 6 патентов РФ и 8 глав в монографиях, изданных в издательствах Academic Press, CRC Press, Taylor & Fransis, Wiley-VCH.

Публикации
1.    M. G. Beghi, A. G. Every, V. Prakapenka and P. V. Zinin. “Measurements of the Elastic Properties of Solids by Brillouin Spectroscopy”, in T. Kundu ed., Ultrasonic Nondestructive Evaluation: Engineering and Biological Material Characterization. Taylor & Francis, N.Y., chapter 10, second edition, 540-612 (2012).
2.    R. Riedel, L. Wiehl, A. Zerr, P. Zinin, P. Kroll, “Superhard Materials”, in Dronskowski, Kikawa, Stein, Handbook of Solid State Chemistry, vol. 6, Wiley-VCH, Weinheim, 175-200 (2017).

Докладчики

• Зинин Павел Валентинович