Алмаза спектр

Хотя азотная природа центра А не вызывает сомнения, конкретная модель его в настоящее время, по-видимому, не может считаться окончательно установленной. Можно предполагать, что центр представляет собой два атома азота в замещающем положении, хотя, по мнению Ю. А. Клюева и др., ему соответствует объемное примесное образование размерами 4 10 м. Азотная природа центра В была подтверждена активационным анализом, выполненным на природных алмазах, спектр поглощения которых в однофононном районе был представлен только В-полосами. Центр был идентифицирован как дефектно-пространственное образование в виде дислокационной петли. В качестве конкретной модели центра предложены скопление вакансий, стабилизированное примесным азотом. [c.415]

Кристаллы алмаза, в спектрах которых не содержатся полосы однофононного поглощения, встречаются редко (см. рис. 154, кривая 4) и по физической классификации относятся к типу Па. Еще реже встречаются кристаллы природного алмаза, спектр поглощения которых показан на рис. 154 (кривые 5 и 5). Помимо широкой полосы поглощения в однофононной области с максимумом при 1290 см , в коротковолновом участке этого спектра наблюдаются интенсивные полосы поглощения при 2465 и 2810 см . Кристаллы алмаза с таким спектром обладают полупроводниковыми свойствами и относятся к кристаллам типа Па. [c.415]

Были исследованы атомы азота в различных матрицах [186—188]. Один из наиболее интересных примеров такого типа дает алмаз, спектр которого приведен на рис. 8-10 [189]. Этот спектр обсуждается в задаче 8-8. [c.198]

Для возбуждения электронов в кристалле алмаза из валентной зоны в зону проводимости требуется энергия 5,2 эВ, или 502 к Дж моль . Свет какой частоты необходим для этого возбуждения Какими должны быть его длина волны и волновое число Какой части электромагнитного спектра соответствует такой свет [c.643]

Такой широкий спектр применения углерода в виде дисперсной среды или компакта, плазменной и газообразной среды обусловлен уникальными свойствами этого материала. Так, диапазон твердости углеродных материалов находится в пределах от самого твердого (алмаз) до одного из самых мягких (карандашный графит). [c.100]

В работе приводятся эталонные спектры КРС известных полиморфных модификаций углерода и спектры КРС полученных продуктов. На основании сравнения и анализа этих спектров делается вывод о том, что в гидротермальных растворах в зависимости от физико-химических условий опытов образуются следующие фазы углерода графит, разупорядоченный углерод и алмаз, а также модификации углерода типа фуллеренов С , где п < 60 - 70 по спектрам КР. [c.114]

Вернемся к литию (см. выше). Каждый его атом представлен одним 25-уровнем в валентной зоне и одним — в зоне проводимости (см. рис. 28). Если кристалл состоит из N атомов лития, то в валентной зоне имеется N энергетических уровней, на каждом из которых могло бы находиться по два электрона. Но у лития имеется только один валентный электрон. Следовательно, половина уровней в этой зоне не заняты. Поэтому валентные электроны перемещаются от одного свободного уровня данной зоны к другому, двигаясь между атомными остовами — положительными ядрами атомов, отчасти заэкранированными электронными оболочками 15 литий электропроводен, это металл. Твердые вещества, такие как алмаз, имеют энергетический спектр с полностью занятыми уровнями валентной зоны, отделенной от зоны проводимости широкой запрещенной зоны. Это изоляторы. Но если ширина запре- [c.104]

В последние годы получили развитие исследования мессбауэровских спектров при высоких давлениях (до мегабар). Интервал достигаемых давлений определяется наличием сверхпрочных материалов, например, таких, как алмаз, и соответствующей конструкцией камеры с образцом (аналогично кюветам высокого давления в ИК спектроскопии и рентгеноструктурном анализе). Хотя высокие давления сравнительно слабо влияют на электронные оболочки атомов, измеряемые в зависимости от давления параметры мессбауэровских спектров несут новую информацию о взаимодействии ядра с электронным окружением. По сравнению с другими методами мессбауэровская спектроскопия в исследованиях при высоких давлениях отличается даже большей чувствительностью к изменениям энергии взаи.модействия. [c.130]

К металлическим свойствам обычно относят большую электропроводность, высокую тягучесть и ковкость, металлический блеск и высокую отражательную способность в видимой области спектра. В табл. 10 приведены некоторые свойства металлов. Там же для сопоставления даны аналогичные свойства кристаллов других типов алмаза (ковалентный), хлорида натрия (ионный) и серы (молекулярный). [c.79]

Для физ.-хим. исследований при высоких Д. применяют установки с прозрачными наковальнями из алмазов, обеспечивающие Д. до 200 ГПа и т-ры до 3000 К. Такие установки компактны (располагаются иа столике микроскопа). Нагрев образца осуществляют лазерным лучом. Для измерения Д. внутрь аппарата помещают кристалл рубина и следят за его спектром люминесценции, линия к-рого смещается с увеличением Д. линейно до 30 ГПа. Помимо визуального наблюдения, эти аппараты позволяют проводить исследования ме- [c.622]

Рис. 2. Ливии КР переходов атомов углерода в оже-спектрах Мо с (I), 81С(2), графита (3) и алмаза (4).

Специальный подбор веществ позволил разработать лазеры, которые испускают излучение не только в видимой области спектра. Например, лазер, в котором используется СО2, испускает излучение в инфракрасной области и представляет собой исключительно удобный инструмент для резки и сверления отверстий в сверхтвердых материалах, таких, как алмаз. Разработаны и другие лазеры, используемые для различных целей, в частности для нужд связи. [c.69]

Согласно теории Эйнштейна, графики зависимости Су от Т совпадут. если разделить Т на некоторую величину 6, значения которой могут различаться для разных атомных кристаллов. Величина 0, называемая характеристической температурой вещества, обычно имеет порядок 100—400 К. Для веществ, теплоемкость которых достигает значения 6 кал/(К-моль) только при высоких температурах, значение 0 оказывается большим так, для алмаза оно равно 1860 К. Подобное поведение характерно для твердых тел с сильными межатомными связями (например, алмаз и графит). В частотном спектре таких твердых тел имеются высокие частоты, которые при комнатной температуре возбуждены не полностью. Для мягких и ковких металлов с низкой температурой плавления (например, медь и серебро) значение 0 меньше (соответственно 315 и 215 К). У таких твердых тел со слабыми межатомными связями решеточные колебания имеют низкие частоты, которые полностью возбуждены уже при температурах ниже комнатной. [c.29]

Совершенство кристаллической структуры выращенных пленок контролируют, снимая спектры комбинационного рассеяния (Рамановские спектры). Типичный такой спектр приведен на рис. 6. Для кристаллического алмаза характерен узкий пик при частоте 1 332 м , обусловленный рассеянием первого порядка на кристаллической решетке. Уширение пика указывает на ухудшение [c.18]

На рис. 48 приведен типичный спектр катодного фототока алмазного электрода при освещении его светом с энергией квантов ки меньше ширины запрещенной зоны (ки < д) [99]. Обработка спектров (см. врезку на рисунке) в принятых для этой цели координатах — ки (подробнее см. монографию [6]) позволила получить значения пороговых энергий непрямых электронных переходов, лежащих в основе фотогенерации носителей заряда. Иногда спектры состоят не из одного, а из двух прямолинейных участков, как на рис. 48, и дают две пороговых энергии. Проблема определения физической природы уровней энергии в запрещенной зоне алмаза, которые участвуют в таких переходах, еще далека от разрешения. Некоторые переходы с пороговой энергией близкой к 4 эВ удалось идентифицировать с фотовозбуждением электронов валентной зоны на уровни азота расположенные приблизительно на 1,7 эВ ниже дна зоны проводимости [282] (напомним, что энергия ионизации атомов азота в алмазе равна 1,7 эВ). [c.81]

Гомеополярные вещества существенно отличаются по оптическим свойствам от ионных вследствие наличия у них электронов, принадлежащих одновременно двум атомам. Прочность такой связи сильно варьирует у алмаза она весьма прочна, у кремния или ZnS — слабее, у олова настолько непрочна, что это вещество обладает многими металлическими свойствами. Уменьшение прочности связи влечет за собой абсорбцию в более длинноволновой части спектра. Алмаз абсорбирует только в ультрафиолетовой части спектра, поэтому он прозрачен и бесцветен. Фотоэлектрическая проводимость этих веществ имеет место в том случае, если их освещать лучами с длинами волн, соответствующими их полосе поглощения. Алмаз обладает фотоэлектрической проводимостью в ультрафиолетовой части спектра, кремний — в видимой, а для олова характерна уже металлическая проводимость. [c.245]

Анализ ЭПР-спектров алмазов, синтезированных при использовании порошка N1—Мп состава 1 1, предварительно сплавленного в атмосфере аргона, и порошка эвтектического состава, сплавленного на воздухе, показал, что содержание азота в кристаллах в основном в виде одиночных центров составляет соответственно (1,2 + 0,3)-10 и (1,7 + 0,5)-10 см- Полученные данные позволяют заключить, что исходная металлическая [c.407]

Что касается примести N1 в изучавшихся алмазах, то анализ ЭПР-спектров показал пониженное примерно в два раза содержание N1 в кристаллах, легированных бором или полученных из Т1-содержащей шихты, по сравнению с обычными. [c.409]

Методами ЭПР и ИК-спектроскопии (гл. 19) установлено, что монокристаллы алмаза, полученные с добавками к шихте одновременно Т1, 1п(0а) и Аз, не содержат N1 и азота ни в одной из известных форм их вхождения в решетку, а в ИК-спектрах таких алмазов проявляется центр, связанный с мышьяком и характеризующийся системой полос 3,52-10 и 2,45-10 м (0,35 и 0,50 эВ). Результаты параллельного исследования, проведенного В. И. Фирсовым, таких кристаллов методом нейтронно-активационного анализа даны в табл. 23. Этот метод фиксирует интегральную концентрацию примесей, которые могут содержаться как во включениях, так и в решетке кристалла. При этом обеспечивалась возможность анализа только гамма-спектров наведенного излучения, что не позволяло определять содержание в алмазах таких примесей, как бор, никель, азот и др. Чувствительность обнаружения 1п составляла З-Ю , Оа—2-10- , Мп — 3 10- , Аз — 3 10- 2г — 1 10- кг. [c.409]

Для решетки типа алмаза (пространственная группа О н) должно быть лишь одно, трижды вырожденное, фундаментальное колебание, активное в спектрах комбинационного рассеяния. Частота этого колебания для алмаза равна 1332 см (рамановская частота) и соответствует максимально возможной энергии фонона алмазной решетки. Отсутствие статического дипольного момента 412 [c.412]

Однако, именно особенности спектров ИК-поглощения послужили основанием для разделения кристаллов алмаза на два типа. [c.413]

Все же метод с использованием алмазной кюветы имеет некоторые недостатки. Из-за малой площади поверхностей алмазов необходимо применять микроосветитель для фокусировки пучка. Сами алмазы сильно поглощают в области 1800— 2400 СЖ", поэтому в этой области с ними работать нельзя заметное же их поглощение в области 3000—3500 сж может маскировать слабые полосы, соответствующие колебаниям С—Н и N—Н. Как указывалось выше, полностью или частично от этого поглощения можно избавиться, используя сапфир или более тонкие алмазы. Спектры обычно следует записывать при минимальном давлении, которое уже дает прозрачный слой вещества, поскольку возможные для некоторых веществ фазовые переходы под влиянием давления могут вызывать неожиданные изменения в спектрах. Переходы такого типа не широко распространены, в большинстве случаев их влияние на спектр не является очень сильным или необратимым [45]. Другие возможные следствия давления, например сдвиги полос и изменения интенсивности, столь малы при небольших давлениях, что ими можно пренебречь [45]. [c.280]

Эйнпггейн предложил количественное объяснение теплоемкости твердого тела, предположив, что все осцилляторы имеют одну и ту же частоту колебаний. Развивший эту теорию Дебай предположил существование непрерывного спектра верхний предел спектра соответствует длине волны, которая имеет такой же порядок, как и расстояние между атомами в решетке. На стр. 68 приведено уравнение, выведенное Дебаем и дающее прямо пропорциональную зависимость теплоемкости от Г при низких температурах. В твердых телах с сильным межатомным взаимодействием (например, в алмазе) спектр частот колебаний решетки простирается до более высоких частот, и эти частоты неполностью возбуждены даже при комнатной температуре. Поэтому теплоемкость при комнатной температуре меньше 6 кал-град -молъ . В твердых телах со слабым межатомным взаимодействием колебания решетки имеют низкие частоты, которые полностью возбуждаются ниже комнатной температуры. [c.596]

Удалось вырастить трубки под разными угла.ми к поверхности и получить пленку из нанотруб. Проводимость вдоль трубок гораздо выше, чем поперек, так как на движущийся электрон не действуют большие силы связей волокон. 4икротвердость приближается к твердости алмаза. Электронный спектр поверхности пленки близок к спектру молекул С-60, то есть большинство трубок- закрыто половинка.ми фуллеренов. Если же- их разрушить ионной бомбардировкой, спектр повторяет спектр графита [8]. [c.16]

Энергия плазменных колебаний валентных электронов в трех аллотропных модификациях углерода отличается [1] для алмаза Шр=34 эВ, для графита С0р=27 эВ. Для третьей аллотропной формы - карбина - энергия (а-иг)-плазмона, полученная в разньп( работах [1-2], различна (22-24 эВ). Однако для ряда карбнноидов из рентгенофотоэлектронных спектров ls-лннии углерода с плазменным сателлитом нами получено значение энергии плазмона 20.6+0.4 эВ. [c.47]

Представлены полученные на частоте 25.18 МГц с использованием методики вращения под магическим углом спектры высокого разрешения С ядерного магнитного резонанса ряда углеродных продуктов (графит, алмаз, стеклоуглерод, пироуглерод, фуллерены и фуллереновые сажи), а также промежуточных и конечных продуктов карбонизации полигетероариленов. Проведен анализ формы линии сигналов ЯМР. С помощью метода деконволюции получены спектральные характеристики основных структурных составляющих единиц исследуемых продуктов. С помощью программы расчета химических сдвигов проведено моделирование предполагаемых структурных единиц и расчет основных спектральных х )актеристик последних для ряда углеродных веществ, что позволяет высказать ряд предположений как о структуре (на уровне ансамбля атомов) углеродных продуктов, так и структурных последовательностях процесса карбонизации полимерньк веществ. [c.81]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

Из данных ИК-спектров циклических соединений СмНгв и С бНз2 выведены конформации, которые представляют собой как бы частицу решетки алмаза-[97]. Изучены и конформации макроциклических дикетонов [98]. [c.378]

Ранее нами была предложена методика исследования процесса графитизации синтетических алмазов A M 1/0 по ИК-спектрам поглощения [2]. Оценка величины графитизации порощков алмаза производилась по градуировочной кривой Зависимости величины поглощения при 900 от содержания графита в искусственных смесях A M, I/O и полностью графитизированного алмаза. Средняя абсолютная ошибка метода в интервале концентраций графита] — [c.111]

Инфракрасные спектры синтетических алмазов при крупности частиц 0,3—0,7мкм были исследованы после обработки порошков растворами ПЭПА и МЭА в ацетоне, последующей промывки в ацетоне и сушки на вакуумфильтре. Спектры получены по методу прессованных таблеток из КВг. Навеска алмаза 1,5 мг, КВг 300 мг. Работа выполнена на приборе иЯ-20 в области 700—4000 см [c.113]

На рис. 3 представлены ИК-спектры поглощения субмикропорошков синтетических алмазов после обработки растворами ПЭПА и МЭА. ИК-спектры свидетельствуют о закреплении ПАВ на поверхности алмазных порошков преимущественно в молекулярной, форме. В спектрах присутствуют все основные полосы характерные [c.115]

Спектры внутреннег о отражения наблюдают, когда исследуемый образец находится в контакте с призмой из оптически менее плотного материала излучение проходит сначала через призму и ее границу с образцом под углом, превышающим критический (т.е. угол падения, при к-ром преломление света в образец прекращается), а затем проникает в образец (на глубину до 1 -2 мкм), где теряет часть своей энергии и отражается. Таким образом получаются спектры нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). В качестве материала призм используют прозрачные в разл. областях спектра материалы в частности, кварц, оксиды цинка и магния, сапфир, кремний, фторид кальция, сульфид мышьяка, германий, GejjSejoASij, селениды мышьяка и цинка, хлориды натрия, калия и серебра, бромиды калия и серебра, теллурид кадмия, алмаз. [c.395]

Особенно широкий спектр различных молекулярных структур и надмолекулярных образований наблюдается при конденсации (гомогенной или гетерогенной) углерода из парогазовой среды, плазмы, молекулярноионного пучка или растворов. Продуктами синтеза, получаюшимися в виде глобул, пленок, усов и т.п., в зависимости от условий и скорости проведения процесса, здесь могут быть практически все известные и неизвестные кристаллические и аморфные формы углерода графитовые - двухслойный политип или обычный гексагональньп фафит, трехслойный - кубический или ромбоэдрический фафит и т.д. алмазные - двухслойный политип, т.е. гексагональный алмаз или лонсдейлит, трехслойный - обычный кубический алмаз, четырехслойный алмаз и т.д. карбиновые. Субструктура и некоторые свойства напыленных углеродных пленок описаны в работах . [c.26]

Обнаружено , что основной максимум спектра энергетических потерь при дифракции электронов (в диапазоне 20-50 эВ) в напыленных углеродных пленках, полученных разными методами, лежит в области 23 эВ, что несколько ниже, чем для аморфного углерода и значительно ниже, чем для графита и алмаза (27 и 34 эВ соответственно). Автор считает, что положение этого максимума является характеристическим параметром структуры таких пленок. В некоторых образцах наблюдались слабые пики в диапазоне 7-33 эВ. Отмечено, что при отжиге и выдержке пленок происходит изменение их структуры (точнее спектра энергетических потерь). Для карбина, а точнее для сложной совокупности цепных, кольцевых, алмазных и других фрагментов, также обнаружен пик 23 эВ. Однако его рассматривали как ложный, обусловленный наличием примесного кислорода. Для всех изученных типов углерода (графит, плазменная сажа, карбин, алмаз) наблюдалась широкая полоса в районе 17 эВ. В спектре карбина присутствовали две подполосы (16 и 17 эВ), напоминающие аналогичные подполосы алмаза. [c.32]

Карбин - полупроводниковый углерод, восполняющий собой недостающее звено в спектре углеродных материалов алмаз - диэлектрик, графит - проводник. В сочетании с возможностями ионно-лучевой технологии получения углеродных пленок с заданными свойствами открывается перспектива создания новой элементной базы микроэлектроники только на основе углерода. Особо следует подчеркнуть недавно обнаруженную способность карбина образовывать интеркалированные соединения с металлами . [c.36]

С использованием низкоэнергетического возбуждающего источника света и сферического анализатора энергии электронов в задерживающем поле измерены УФ-фотоэлектронные спектры пленок Сьо толщиной 20 нм, напыленных в вакууме на медную подложку при комнатной температуре. Из полученных спектров определены пороговая энергия ионизации 1=6,17 эВ и работа выхода р=4,85 эВ, которая выше, чем в алмазе (4,5) и фафите (4,7 эВ), Получены оценки энергий поляризации катионов и анионов Сьо и элекфонного сродства Сбо в-твердой фазе, которые обсуждены с учетом энергетической релаксации молекул Сбо в конденсированном состоянии. Предложена энергетическая диаграмма твердого Сбо, показывающая, что уровень Ферми расположен вблизи дна зоны проводимости и, следовательно, кристаллический Сбо является полупроводником п-типа. Из физики твердого тела извe тнo что две другие аллотропные формы - графит и алмаз - являются соответственно металлом и диэлектриком. Фазой с металлическими свойствами (металлом) называется фаза, в которой либо не все квантовые состояния валентной зоны заняты электронами, либо последняя перекрывается зоной проводимости. При [c.130]

Подобно атомным объемам периодический характер имеет и изменение атомных радиусов (см. табл. 5 гл. I), а также в значительной мере и тип кристаллической решетки элемента в твердом состоянии. Б гл. XIII показано, что все щелочные металлы обладают объемпоцентрированной кубической решеткой, а элементы подгруппы 1В образуют гранецентрированные кубы. Элементы нулевой группы, возможно, за исключением гелия, обладают гранецентрированными решетками, а элементы четвертой группы, за исключением свинца, дают кристаллы со структурой алмаза. Точность определения атомных констант позволяет особенно убедительно подтвердить химическое расположение элементов в периодической системе. Закономерное изменение свойств наблюдается даже в таких деталях, как дублетное расщепление в атом-ных спектрах, что видно, например, из следующих данных [c.193]

Что касается коррозионной стойкости в агрессивных средах и при экстремальных потенциалах, то алмаз демонстрирует ее в полной мере. Как показано в работах [75, 76], продолжительное ц гклирование потенциала алмазного электрода между потенциалами катодного выделения водорода и анодного выделения кислорода в растворе 1 М HNOз + 0,1 М НР никак не изменило ни поверхностную морфологию алмаза (по данным сканирующей электронной микроскопии), ни соотношение алмазной и неалмазной углеродных фаз на поверхности электрода (если судить по Рамановским спектрам). Электроды из стеклоуглерода и пирографита в этих же условиях подверглись сильному разрушению. Аналогичное исследование было проведено [77] в растворе 1 М НКО -ь [c.25]

В заключение этого раздела отметим, что недавно были впервые использованы в качестве электродов монокристаллы алмаза, выращенные при высоких температуре и давлении (НТНР), см. главу 2 [66, 111]. Характеристики их спектров импеданса, как уже упоминалось, качественно близки к характеристикам тонкопленочных электродов (см. табл. 3). [c.39]

В первом случае свободная алмазная пленка служила электродом и одновременно оптическим окном ячейки. Другим окном была кварцевая пластинка, параллельная алмазному электроду расстояние между ними задавалось кольцевой прокладкой и было заполнено раствором электролита. Снимали спектр поглощения раствора, находящегося в пространстве между окнами. Этим способом удалось проследить последовательные стадии электровосстановления метилвиологена на алмазе [289]. Во втором случае электродом служила алмазная пленка на кремниевой подложке. К обратной стороне подложки прижималась призма из ZnSe, сквозь которую луч инфракрасного света направлялся (сквозь кремний и алмаз) на фаницу раздела и отражался от нее. В зависимости от потенциала предварительной подготовки электрода, на поверхности алмаза этим путем удалось наблюдать валентные колебания связей О—Н и С-О [290]. [c.83]

Фотоэлектрохимические измерения открывают дополнительные возможности. В дополнение к определению ширины запрещенной зоны и пороговых энергай фотопереходов электронов (глава 9), сравнением спектров коэффициента поглощения света и спектров фотопотенциала при разомкнутой цепи бьша определена диффузионная длина неосновных носителей в пленках поликристаллического алмаза (которая составила 2-4 мкм) [291]. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология