Сообщается о синтезе периодических структур в виде композита монокристальный алмаз-опал SiO2 со свойствами фотонного кристалла в видимой области спектра.
Изучается влияние добавок азота на вторичное зародышеобразование (нуклеацию) алмаза при его синтезе методом химического осаждения из газовой фазы (CVD). Серия поликристаллических алмазных пленок толщиной 2 мкм была выращена на кремниевых подложках в газовых смесях метан–водород–азот с различной концентрацией азота (0–1%). Структура и шероховатость выращенных пленок были исследованы с помощью сканирующей электронной микроскопии и оптической профилометрии. Показано, что малые добавки азота играют ключевую роль в процессах вторичной нуклеации алмаза, оказывая значительное влияние на морфологию пленок. Сравнение характеристик выращенных поликристаллических алмазных пленок позволило найти оптимальную концентрацию азота [N2] ≈ 0.2% для формирования нанокристаллических алмазных пленок с низкой шероховатостью поверхности и повышенной скоростью роста. Полученные результаты предполагается использовать для оптимизации параметров CVD-синтеза поликристаллических алмазных пленок для применения в качестве защитных или снижающих трение слоев, а также для изготовления сверхтвердых режущих инструментов.
Проведено экспериментальное исследование режима многоимпульсной (108–109 импульсов) лазерной наноабляции монокристаллического алмаза, который реализуется при интенсивности облучения ниже порога лазерной графитизации и позволяет контролировать глубину лазерной обработки данного материала с точностью до атомного слоя. Полученные зависимости скорости наноабляции от плотности лазерной энергии для различных комбинаций длительности лазерного импульса и длины волны излучения свидетельствуют о том, что скорость фотостимулированного окисления в атмосфере воздуха определяется плотностью лазерной плазмы, созданной внутри материала. Обнаружено последовательное снижение скорости наноабляции при повышении концентрации азотной примеси в алмазе. Установлено, что продолжительность лазерного травления в режиме наноабляции и, соответственно, максимальная глубина создаваемых наноструктур ограничиваются эффектом кумулятивной графитизации.
Сообщается об измерении теплопроводности κ(T) монокристалла алмаза, легированного азотом, в интервале температур от 6 до 92 К в магнитном поле H = 14 Тл. Обнаружено слабое влияние магнитного поля на κ(T) при низких температурах. Обсуждается процесс рассеяния фононов на связанных носителях заряда примеси в условиях сильного зеемановского расщепления.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации