 |
У нас публикуются |
| |
|
|
Наша реклама |
| |
|
|
Разделы |
|
|
|
|
Пресс-релизы
Физики АлтГУ разработали новый способ получения материала с исключительными свойствами
Углеродные алмазные и алмазоподобные пленки стали объектом пристального внимания многих исследователей и в России, и в других технологически развитых странах мира. Этот интерес обусловлен замечательными физико-механическими свойствами: высокой механической прочностью и сверхбольшой теплопроводностью.
Теплопроводность наиболее интересна: у алмазных пленок она превосходит теплопроводность серебра или меди, рекордсменов среди металлов по этому показателю: 2000 Вт/м•К против 500 ВТ/м•К.
Очевидно, что для современной электроники хорошо было бы использовать для подложек распиленные алмазные кристаллы, но это проблематично: промышленности требуются подложки размером не менее 25 мм, а технические кристаллы, природные или синтезированные, имеют доступные размеры не более 15 мм. В то же время алмазоподобные пленки можно получать любых размеров, в том числе точно под нужды электроники: 25 мм, 57 мм, 75 мм, 125 мм.
Алмазоподобные углеродные тонкие пленки могут иметь широкое применение: это не только теплопроводящие подложки в электронных схемах, но и теплопроводящие слои в гетероструктурах. Выдающиеся теплопроводящие свойства алмазных и алмазоподобных пленок и объемных структур могут быть также использованы в различных технических устройствах, где требуется интенсивный отвод тепла от зоны тепловыделения. Кроме того, алмазные и алмазоподобные пленки могут быть использованы в устройствах прецизионной техники в качестве упрочняющих покрытий с низким коэффициентом трения и низким износом.
В Алтайском государственном университете разработан и освоен лазерный метод испарения углеродных мишеней и конденсации углерода на подложку в виде алмазоподобных пленок.
Структурное состояние углеродных пленок зависит от режима конденсации атомов углерода на подложку. Изменяя режим, можно управлять свойствами пленки. Известно, что лазерное испарение дает преимущественно sp3-связи в конденсированном углероде. (В обычном углероде четыре валентных электрона на внешнем уровне находятся на орбиталях двух разных форм: одной сферической и четырех гантелевидных; при sp3-гибридизации все орбитали приобретают одинаковую форму.)
Для получения углеродной пленки применялось прямое испарение графитовой мишени при воздействии лазерного излучения с длиной волны 1064 нм от неодимового лазера NTS300 с конденсацией углерода на аморфную подложку из силикатного стекла. Расфокусированный лазерный пучок вводился в вакуумную камеру вакуумной установки (остаточное давление не хуже 1•10–5 мм ртутного столба), где и располагались графитовые мишени и подложки из силикатного стекла. На графитовой мишени диаметром 5 мм и толщиной около 2 мм расфокусированный лазерный пучок создавал пятно диаметром около 3 мм. Поток испаренного углерода осаждался на подложки, формируя углеродную пленку. Получалась алмазоподобная углеродная пленка размером 75х26 мм2.
Структурное состояние пленки определено просвечивающей электронной микроскопией и спектрами комбинационного рассеяния.
Электронная микроскопия и дифракция электронов позволяют однозначно трактовать структурное состояние углеродной пленки как алмазоподобная. Но сильно размытые рефлексы свидетельствуют о крайне малых размерах алмазных кластеров и сильном искажении межатомных расстояний. Согласно современным представлениям, такая электронограмма определяет структурное состояние углеродной пленки как аморфное, так называемый ta-C (tetrahedral amorphous carbon, тетраэдрический аморфный углерод). Расшифровка электронограмм показала, что кольца (дифракционные максимумы) соответствуют дифракции от плоскостей (111) и (220) решетки алмаза. Межплоскостные расстояния имеют значения d111=0,207 нм, d220=0,119 нм. Видно, что эти значения отличаются от табличных значений для монокристалла алмаза (d111=0,205 нм и d220=0,125 нм). В случае пленки межплоскостное расстояние d111 оказывается больше, а d220 – меньше, чем у монокристалла. Но такое искажение решетки характерно для алмазоподобных тонких пленок. А спектр комбинационного рассеяния позволяет судить о высокой доле sp3-связей (алмазных связей) в пленке.
Отсутствие рефлексов графитовой фазы, то есть отсутствие выраженных графитовых кластеров, позволяет предполагать, что гексагональные кольца заполняют промежутки между алмазными кластерами, выполняя роль связующих элементов. Такая структура однородна, и ее однородность обусловлена отсутствием границ раздела
Контактное лицо: Гершензон Родмила (написать письмо автору)
Компания: ФГБОУ ВО "Алтайский государственный университеты" (все новости этой организации)
Добавлен: 00:10, 02.05.2019
Количество просмотров: 1048
| ХГУ к приёму абитуриентов готов: университет предлагает 1555 бюджетных мест, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:44, 20.06.2026, |
0 |
| Завтра, 20 июня, стартует приёмная кампания. Хакасский государственный университет ждёт абитуриентов – выпускников школ и колледжей. Также ХГУ открыт и для тех, кто уже имеет диплом о высшем образовании и хочет продолжить свой профессиональный рост. |
|
| Хакасскому госуниверситету исполняется 32 года, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:44, 20.06.2026, |
0 |
| Для вуза по историческим меркам это совсем небольшой период. Но становлению ХГУ предшествовала 55-летняя история Абаканского учительского и педагогического институтов, которые накопили опыт и сформировали богатые традиции высшего образования. |
|
| Выпускники Школы программистов ХГУ проверят свои знания на ЕГЭ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:43, 20.06.2026, |
0 |
| В Школе программистов инженерно-технологического института ХГУ завершился учебный год. Сертификаты об обучении получили 30 выпускников. Уже 18 и 19 июня многим из них предстоит показать полученные знания на настоящих экзаменах, в России пройдёт ЕГЭ по информатике. |
|
| «Мечты о будущем» студентов ХГУ признаны лучшими на международном уровне, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:43, 20.06.2026, |
0 |
| Команда «Прайм» колледжа педагогического образования, информатики и права Хакасского госуниверситета стала серебряным призёром международного конкурса «Мечты о будущем». Церемония награждения финалистов прошла в национальном центре «Россия» в Москве. |
|
|
|
|
Новости школы |
| |
|
|
Рассылка |
|
|
|
|
