Главная arrow Алмазы arrow Алмазы из газа
 
 
Главное меню
Главная
Ювелирные изделия
Алмазы
Немного истории
Словарь ювелира
Архив ювелира
Ювелирная реклама
Блог
Поиск
Контакты
Карта сайта
Ювелирная информация
Ювелирные объявления о ювелирном искусстве

Алмазы из газа PDF Печать E-mail
Рейтинг: / 1
ХудшаяЛучшая 
Оглавление
Алмазы из газа
Страница 2
Страница 3
Страница 4

 

 

 

Если кристалл поместить в среду, где имеются «лишние» атомы вещества, из которого состоит данный кристалл, то эти атомы под влиянием силового поля кристаллической решетки будут стремиться принять такое положение, которое продолжает уже существующую структуру кристалла.

Можно привести следующую грубую аналогию.

Если имеется начатая кирпичная кладка здания, то каменщику легче продолжить ее, чем укладывать кирпичи каким-либо другим образом.

Способность кристаллических граней облегчить возникновение на их поверхности кристаллов одинаковой или близкой структуры получила название эпитаксии (от двух греческих слов «эпи» — над и «таксис» — расположение, порядок).

Явление эпитаксии снимает термодинамический запрет на рост фазы в условиях, не соответствующих области ее образования. Иными словами, рост алмаза при наличии затравки в виде уже сформировавшегося кристалла и среды, содержащей атомы углерода, становится принципиально возможным и при низких давлениях.

Такая перспектива представляется весьма заманчивой, если вспомнить, что основные трудности при осуществлении синтеза алмаза обусловлены именно необходимостью создания высокого давления.

В настоящее время в разных странах все чаще появляются патенты и журнальные статьи, относящиеся к так называемому эпитаксиальному синтезу алмаза. Наиболее существенные успехи в этой области достигнуты коллективом советских ученых, возглавляемым членом-корреспондентом Академии наук СССР Борисом Владимировичем Дерягиным.

Еще в молодости, после окончания физико-математического факультета Московского университета Борис Владимирович увлекся так называемыми поверхностными явлениями (раздел физической химии, изучающий совокупность явлений, связанных с особыми свойствами поверхностных слоев, то есть тонких слоев вещества на границе соприкасающихся тел). Поверхностные явле-- ния обусловлены в первую очередь наличием так называемой поверхностной энергии — избытка свободной энергии, сосредоточенной в поверхностном слое. Эти явления играют большую роль в различных областях науки и техники.

С 1935 года Дерягин возглавляет лабораторию тонких слоев Коллоидно-электротехнического института Академии наук СССР (ныне Институт физической химии Академии наук РФ), впоследствии преобразованную в отдел поверхностных явлений.

С середины 50-х годов проблема выращивания алмаза на поверхности затравочного кристалла стала одной из центральных в тематике работ отдела.

Еще в 1956 году Борис Владимирович Дерягин и его сотрудник Борис Владимирович Спицын получили первый патент на наращивание затравочных кристаллов в газовой среде. В своих экспериментах они использовали четырехбромистый углерод.

Несколько позже, в 1958 году, два патента, относящиеся к наращиванию алмазных порошков, получил В. Г. Эверсол из фирмы «Юнион карбайд» (США).

Сама идея использования явления эпитаксии для синтеза алмаза не нова. В одной из работ Михаила Васильевича Ломоносова есть следующая фраза: «При кристаллизации класть на зарод почечные алмазы...» Очевидно под «почечными» он понимал затравочные кристаллы алмаза. Достоверно неизвестно, осуществил ли великий ученый подобный эксперимент. Зато документально установлено, что позже многие ученые p.i.iiiux стран пытались наращивать «почечные» алмазы.

С какими трудностями встретились экспериментатори.

Мели продумать над затравочным кристаллом алмаза, например, метан — газ из класса углеводородов, то есть веществ, состоящих только из углерода и водорода, то при достаточно высокой температуре, обеспечивающей подвижность атомов углерода, происходит наращивание не только алмаза, но и графита.

Почему же это происходит?

Наращиваясь на затравку при низком давлении, алмаз как бы вторгается в чужую для него область, где «хозяином» является графит. Тот вовсе не хочет мириться с незваным гостем и на основании законов термодинамики преспокойно наращивается на затравку.

В «спор» между алмазом и графитом должен был вмешаться человек.

С этой целью прежде всего предстояло глубоко изучить, теоретически и экспериментально, механизмы роста алмаза и графита. Такую задачу поставила перед собой группа исследователей, возглавляемая Б. В. Деря-гиным и доктором химических наук заведующим лабораторией Института физической химии Академии наук PФ Д. В. Федосеевым.



 
« Пред.   След. »