Алмазы, определение азота

Электронный парамагнитный (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) используются как методы исследования азотсодержащих соединений (алмазы, органические вещества) и для определения азота. [c.144]

В таблице 23 приведены методы определения азота в минералах, рудах, почвах, алмазах и метеоритах. [c.196]

Методы определения азота в минералах, рудах, породах, почвах, алмазах, метеоритах [c.197]

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]

Синтез алмаза осуществлялся из метана при температуре 1000— 1050° С п давлении метана 0,2—0,5 мм рт. ст. Перед опытом метан очищался ректификацией при температуре жидкого азота. В качестве подложки исследовались синтетические и природные алмазные порошки марок АСМ 1/0 и AM 1/0 с размером частиц до 1 мкм. Удельная поверхность алмазных порошков составляла около 10 м г. Алмаз наращивался циклическим способом, после этого в течение определенного времени синтез прекращался и удалялся образовавшийся графит. После очистки цикл наращивания повторялся. Процесс синтеза и очистки контролировался либо весовым методом, либо по изменению проводимости наращиваемого порошка. [c.87]

На рис. 148—151 показаны зависимости концентрации парамагнитного азота в алмазах от состава и способа приготовления металлической шихты. Установлено увеличение количества азота в кристаллах (см. рис. 148) с ростом относительного содержания Мп в шихте. Поскольку растворимость углерода в этих же условиях возрастает, то полученный результат можно объяснить, как и в случае углерода, повышенной растворимостью азота в жидком и твердом Мп по сравнению с N1. Не исключается также определенное взаимное влияние азота и углерода на растворимость каждого из них в металлическом расплаве, на размер и содержание ассоциацией атомов С и N в растворе. Так, например, из формы линий электронного парамагнитного резо-406 [c.406]

Кроме того, установлено сушественное снижение концентрации парамагнитного азота в кристаллах в случае присутствия в шихте для их синтеза примеси Т1 или 2г. Из характера кривых, приведенных на рис. 149—150, следует, что степень влияния, например, Т1 зависит от способа его введения в шихту. Минимальная концентрация парамагнитного азота в алмазах, как видно из рис. 152, достигается при использовании для синтеза сплава N1—Мп—Т1, причем эффект влияния возрастает с введением в шихту дополнительного источника азота в виде VN (см. рис. 149, кривая 3, рис. 150, кривые ) и 5). Следует отметить и тот факт, что независимо от способа введения влияние и 2г заметно при их массовом содержании в шихте от 0,1 до 1,2%. Обнаруженные зависимости трудно объяснить связыванием азота в среде кристаллизации путем образования нитридов титана или циркония, так как в этом случае эффективный диапазон концентраций Т1 и 2г должен зависеть от способа введения в шихту, а максимальное влияние Т1 и 2г должно проявляться при их введении в элементарном виде, а не в сплавах с компонентами шихты. Один из главных механизмов влияния добавок и 2г в среду кристаллизации на содержание азота в алмазах заключается, по-видимому, в значительном снижении растворимости азота в системе N1— Мп—И—С по сравнению с N1—Мп—С. При этом меньшая эффективность введения в шихту в элементарном виде объясняется тем, что определенная часть азота успевает раствориться в расплаве до образования гомогенной жидкости N 1—Мп—Т . Значительно меньшее влияние Т1 при увеличении его массового содержания в шихте (начиная с 1%) на растворимость азота в расплаве переходных металлов можно объяснить отрицательным и асимметричным отклонениями системы N1—Мп от законов совершенных растворов, что достоверно установлено, например, для случая растворения в ней углерода. [c.408]

Использование имеющихся в литературе значений коэффициента пропорциональности при оценке концентрации парамагнитного азота в кристаллах алмаза по спектрам ИК-поглощения требует определенной осторожности. По-видимому, наблюдающийся разброс значений К отражает не только методические особенности [c.418]

Как уже отмечалось, наиболее характерным структурным дефектом синтетических кристаллов алмаза являются дисперсные замещающие углерод атомы азота (С-центры), концентрация которых обычно составляет 102 м-з. В природных же кристаллах азот присутствует чаще всего в агрегированной форме — в виде Л-центров с концентрацией до 10 м . При изучении превращения С-центров в Л-центры в результате отжига кристаллов концентрация одиночных замещающих атомов азота до (Со) и после (С() термической обработки измерялась методами ЭПР и ИК-спектроскопии путем определения коэффициента поглощения наиболее интенсивной полосы соответствующей системы. Величины Со и t усреднялись для каждого кристалла из определений двумя указанными методами. При этом методом ИК-спектроскопии контролировалось появление Л-центров после термической обработки измерением коэффициента поглощения на частоте 1282 см (а 1282) с учетом наложения системы С-центров. Общее количество образцов, обработанных при различных температурах и продолжительности выдержки и исследованных методами ЭПР и ИК, составляло 52 кристалла. [c.428]

Из табл. 34 ВИДНО, что величина теплопроводности наибольшая у образцов с минимальным количеством включений. Более сильную температурную зависимость теплопроводности для образцов и 8 по сравнению с образцами 5 и 6, по-видимому, можно объяснить различной их морфологией и, в частности, ориентацией металлических включений. Прямой корреляции между содержанием парамагнитного азота в кристаллах (в изученном диапазоне его концентрации) и их теплопроводностью не обнаружено. Можно заключить, что в алмазах более существенное влияние на теплопроводность, чем парамагнитный азот при его содержании до 5-10 м 3, оказывают комплексная форма этой примеси, а также включения и структурные примести металлов, например, никеля. Поэтому при отборе кристаллов алмаза, обладающих высокой теплопроводностью, требуется предварительная оценка их дефектности. Очевидно, что задача определения качества кристаллов алмаза является актуальной и при применении алмаза в других областях техники и электроники. [c.450]

ОНИ вращают плоскость поляризации света на одинаковую величину, но в противоположном направлении, в то время как, например, температуры плавления их совпадают. После фундаментальных работ Вант-Гоффа и ЛеБеля началось победное шествие представлений о пространственном, тетраэдрическом строении атома углерода. Теория позволяет четко предсказать число стереоизомеров, возможных для соединений, имеющих более одного асимметрического атома углерода. Она была блестяще подтверждена исследованиями Э. Фишера о пространственном строении сахаров. С применением ее к проблемам образования циклов и напряжения в них мы уже познакомились. Позднее это модельное представление было с успехом использовано и для таких элементов, как азот и сера. Оио нашло свое окончательное экспериментальное подтверждение в рентгенографическом определении строения алмаза, а теоретическое обоснование — в современной квантовой теории связи. [c.85]

При таком подходе становится более понятна и роль такой важной при алмазообразовании примеси как азот. Хорошо известен факт влияния азота на степень упорядочения расплавов металлов переходных групп, а также роль азота как отрицательного фактора для процессов диффузии углерода и образования устойчивых карбидов. Неудивительно, что экспериментальные данные по р-Г-параметрам алмазообразования при использовании металлов, обычно называемых катализаторами, дают величины, близкие к расчетной кривой равенства = М- а), химических потенциалов графита и алмаза (в определенном, разумеется, интервале температур и давлении). Однако ситуация изменяется, как только начинают использоваться расплавы, неблагоприятные по растворимости, активности углерода или строению расплава. Формально можно добавить в уравнение для химического потенциала данной фазы дополнительные члены i(gi), описывающие превращение по некоторой внутренней координате г/(. Например, Ар,упр представляет зависимость от параметра, описывающего упругое взаимодействие при заданном пространственном распределении фаз [25], т. е. имеем [c.316]

При исследовании экстрарефлексов на рентгенограммах природных алмазов типа I Е. В. Соболев и другие в 1967 г. установили, что между интегральной интенсивностью шипов и общим содержанием азота в кристаллах (оцененной по интенсивности ИК-полосы с максимумом при 1282 см ) нет корреляции. Оказалось, интегральная интенсивность рентгено- шипов коррелирует с интенсивностью другой полосы в спектрах ИК-поглощения, а именно 1370 см . Поскольку интенсивность этой полосы не связана с интенсивностью полос поглощения в однофононном районе спектра, обусловленных примесным азотом, азотная природа пластинчатых образований в алмазах была взята под сомнение. Однако опыты по сегрегации азота в синтетических алмазах (см. гл. 19) внесли определенную ясность в эти исследования. [c.414]

Впервые количественная зависимость между интенсивностью полосы поглощения 1135 см в ИК-спектрах СА и концентрацией парамагнитного азота в них, определенной методом ЭПР, была шолучена в 1964 г. Е. В. Соболевым и др. Аналитически эта зависимость может быть выражена в виде N = Ка з5, где N — концентрация парамагнитного азота в кристалле алмаза ацз5 — коэффициент поглощения в максимуме полосы 1135 см К — коэффициент пропорциональности. [c.418]

Как показали исследования, на диаграмме состояний системы графит расплав металла — алмаз можно выделить р-7-области, соответствующие основным габитусным типам кристаллов алмаза. Существование связи между габитусом кристаллов СА и содержанием примесного азота в них позволяет выполнить отнесение конкретных кристаллов по измеренным концентрациям парамагнитного азота к определенным р-7-областям. Преимущества такого отнесения становятся очевидными при исследовании кристаллов СА мелких фракций, когда установление габитуса по отдельным зернам затруднительно. [c.421]

Последний случай отражает условия обработки кристаллов при максимальных температурах, когда вакансии успевают выйти на поверхность алмаза или скоагулироваться раньше, чем азот успеет образовать крупные сегрегации (плейтелитс), так как подвижность атомов азота в алмазе без присутствия активных вакансий невелика даже при высоких температурах. Таким образом, для образования в алмазе дефектов преимущественно в виде б2-центров необходимо следующее малая скорость коагуляций вакансий и выхода их на поверхность кристалла, сохранение во времени достаточно большой концентрации активных вакансий, обеспечивающих заметную подвижность атомов азота. Очевидно, такие условия могут реализоваться для кристаллов с определенным набором структурных дефектов в исходном (послеростовом) состоянии при обработке умеренной (не выше 2170 К) температурой в течение интервала времени на несколько порядков большего, чем нами изучавшийся. [c.435]

СуДя по тому, что углерод дает множество газообразных и летучих веществ, <1удя затем по тому, что атомный вес С = 12 близок к азоту N=14, кислороду 0=16, а соединения их СО и СОг суть газы, должно думать, что если бы углерод образовывал молекулу Сг, как и Ог, то был бы газом. А так кзк через полимеризацию или взаимное соединение молекул (как Ог переходит в Оз или N02 в N204) теь пературы кипения и плавления повышаются (чему доказательство особенно ясно видно между углеводородами), то должно думать, что молекулы угля, графита, алмаза очень далеки от газообразного состояния. Притом способность атомов угля соединяться между собой и давать сложные молекулы проявляется во всех углеродистых соединениях. Между летучими соединениями углерода известны многие, молекулы которых содержат С5..., Сю..., С30... и т.д., вообще С я- где л может быть весьма велико, и ни в одном из элементов такой способности к усложнению не развито в такой мере, как в углероде. Поныне нет основания для определения меры полимеризации угольной, графитной, алмазной молекулы, только можно думать, что в них содержится Сл, где п. есть большая величина . [c.375]

Длины связей, т. е. межъядерные расстояния в молекулах, можно измерить многими способами, и в настоящее время есть значительное число таких данных. Если рассмотреть гомоядерные двухатомные молекулы с простой связью, такие, как Еа или С1а, атомам Е и С1 можно приписать ковалентные радиусы простых связей, равные половине межъядерного расстояния в соответствующих молекулах. Следует отметить, что очень часто сумма ковалентных радиусов равна межъядерному расстоянию в межгалогенидах, таких, как С1—Вг (вычислено 2,13 найдено 2,14). Для элементов, которые не могут образовать двухатомные молекулы с простыми связями, используют другие методы определения радиусов. Так, поскольку расстояние С—С в алмазе и множестве органических молекул найдено равным 1,54+0,01 А, то ковалентный радиус атома углерода принимают равным 0,77. Чтобы получить ковалентный радиус атома азота, вычитают 0,77 из расстояния С—N в молекуле НзС—ЫНа, при этом получают 0,70. Этим способом можно составить таблицу ковалентных радиусов простых связей (табл. 4.4). [c.127]

Для того, чтобы максимально облегчить себе работу с центрифугой, лучше всего подобрать ассортимент центрифужных пробирок, попарно равных или очень близких по весу, пронумеровать их (алмазом, или протравить фтористоводородной кислотой, а лучше поручить это дело стеклодуву) и хранить попарно вместе. Дело в том, что обычно при анализе центрифугированием можно уравновесить пробирки попарно несколькими каплями воды или другой жидкости, но иногда, когда объем цен-трифугата имеет значение для дальнейшего анализа, как это бывает при определении мочевой кислоты, аминового азота в крови и многих других анализах, разводить центрифугат нельзя. Тогда нужны пробирки попарно равного веса или же придется при центрифугировании ставить против каждой пробирки с анализом уравновешенную с ней пробирку с водой, [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология