Вышедшие номера
Морфологические особенности поверхности иглоподобных кристаллитов алмаза
Российский научный фонд, 25-12-00068
Клещ В.И.1, Исмагилов Р.Р.1, Сапков И.В.1, Образцова Е.А.2, Лим Т.1, Логинов А.Б.1, Образцов А.Н.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
Поступила в редакцию: 3 сентября 2026 г.
В окончательной редакции: 25 сентября 2026 г.
Принята к печати: 2 октября 2026 г.
Выставление онлайн: 16 ноября 2026 г.

Исследованы особенности морфологии поверхности алмазных кристаллитов иглоподобной формы, полученных в результате термического окисления на воздухе поликристаллических алмазных пленок, выращенных методом газофазного химического осаждения. Морфология поверхности кристаллитов изучена с помощью просвечивающей и растровой электронной микроскопии. Проведены исследования алмазных игл методами комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции, а также выполнен анализ с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Обнаружено, что алмазные иглы представляют собой монокристаллы пирамидальной формы с базовой плоскостью, имеющей гладкую на атомарном уровне поверхность и кристаллографическую ориентацию (100). Установлено, что боковые грани имеют кристаллографическую ориентацию близкую к (110) и значительную шероховатость, вызванную отклонением от идеальной кристаллографической ориентации и образованием многочисленных центров вторичной нуклеации в процессе формирования при осаждении из газовой фазы. Показано, что нагрев полученных алмазных иглоподобных кристаллитов на воздухе при температуре 690 oС и длительности от 1 до 25 h приводит к уменьшению их длины и изменению морфологии их боковых граней, которое объясняется спонтанным фасетированием в результате термоактивированной поверхностной диффузии атомов. Ключевые слова: алмаз, химическое осаждение из газовой фазы, термическое окисление, фасетирование.
  1. А.Е. Воробьев, К.А. Воробьев. Наноалмазы. Мир науки, М. (2018). 161 с
  2. X. Wang, J. Xu, S. Ge, L. Zou, D. Sang, J. Fan, Q. Wang. APL Mater. 11, 9, 090603 (2023). DOI: 10.1063/5.0170145
  3. M. Kiss, T. Graziosi, A. Toros, T. Scharf, C. Santschi, O.J.F. Martin, N. Quack. Opt. Express 27, 21, 30371 (2019). DOI: 10.1364/OE.27.030371
  4. C. Misbah, O. Pierre-Louis, Y. Saito. Rev. Mod. Phys. 82, 1, 981 (2010). DOI: 10.1103/RevModPhys.82.981
  5. A.A. Stekolnikov, F. Bechstedt. Phys. Rev. B 72, 12, 125326 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.72.125326
  6. M. Wolfer, J. Biener, B.S. El-Dasher, M.M. Biener, A.V. Hamza, A. Kriele, C. Wild. Diam. Relat. Mater. 18, 5-8, 713 (2009). DOI: 10.1016/j.diamond.2008.11.034
  7. Н.А. Феоктистов, С.А. Грудинкин, В.Г. Голубев, М.А. Баранов, К.В. Богданов, С.А. Кукушкин. ФТТ 57, 11, 2125 (2015)
  8. X. Li, J. Wei, J. Gao, Y. Wang, Y. Ma, P. An, S. Yu, K. Zheng. Coatings 16, 2, 218 (2026). DOI: 10.3390/coatings16020218
  9. V.I. Kleshch, A.S. Orekhov, A.E. Pishchulina, I.V. Sapkov, D.N. Khmelenin, A.B. Loginov, R.R. Ismagilov, A.N. Obraztsov. Carbon 221, 118936 (2024). DOI: 10.1016/j.carbon.2024.118936
  10. L. Arnoldi, M. Spies, J. Houard, I. Blum, A. Etienne, R. Ismagilov, A. Obraztsov, A. Vella. Appl. Phys. Lett. 112, 14, 143104 (2018). DOI: 10.1063/1.5019672
  11. Б.А. Логинов, В.А. Беспалов, А.Н. Образцов, А.Б. Логинов, В.Б. Логинов, Ю.В. Хрипунов, М.А. Щербина, Д.А. Севостьянова, Д.С. Богданова, Р.Г. Горбачев, К.Е. Кондратьева, М.А. Лебедева, А.А. Мульгин, Д.А. Шевченко. Наноиндустрия 17, 5, 248 (2024). DOI: 10.22184/1993-8578.2024.17.5.248.258
  12. A.N. Obraztsov, P.G. Kopylov, A.L. Chuvilin, N.V. Savenko. Diam. Relat. Mater. 18, 10, 1289 (2009). DOI: 10.1016/j.diamond.2009.05.001
  13. A. Zolotukhin, P.G. Kopylov, R.R. Ismagilov, A.N. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 19, 7-9, 1007 (2010). DOI: 10.1016/j.diamond.2010.03.005
  14. A.A. Zolotukhin, M.A. Dolganov, A.N. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 37, 64 (2013). DOI: 10.1016/j.diamond.2013.04.003
  15. A.A. Zolotukhin, M.A. Dolganov, A.M. Alekseev, A.N. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 42, 15 (2014). DOI: 10.1016/j.diamond.2013.09.003
  16. А.М. Алексеев, Р.Р. Исмагилов, А.Н. Образцов. Кристаллография 65, 1, 152 (2020). DOI: 10.31857/S0023476120010026
  17. S.A. Malykhin, R.R. Ismagilov, F.T. Tuyakova, E.A. Obraztsova, P.V. Fedotov, A. Ermakova, P. Siyushev, K.G. Katamadze, F. Jelezko, Yu.P. Rakovich, A.N. Obraztsov. Opt. Mater. 75, 49 (2018). DOI: 10.1016/j.optmat.2017.10.019
  18. R. Ubic. Crystallography and Crystal Chemistry. Springer, Cham (2024). 442 p. DOI: 10.1007/978-3-031-49752-0
  19. V.A. Shchukin, D. Bimberg. Rev. Mod. Phys. 71, 4, 1125 (1999). DOI: 10.1103/RevModPhys.71.1125
  20. T.V. Savina, A.A. Golovin, S.H. Davis, A.A. Nepomnyashchy, P.W. Voorhees. Phys. Rev. E 67, 2, 021606 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevE.67.021606
  21. J.I.G. Enriquez, H.H. Halim, T. Yamasaki, M. Michiuchi, K. Inagaki, M. Geshi, I. Hamada, Y. Morikawa. Carbon 226, 119223 (2024). DOI: 10.1016/j.carbon.2024.119223
  22. A. Pavlushin, D. Zedgenizov, E. Vasil'ev, K. Kuper. Crystals 11, 1, 17 (2021). DOI: 10.3390/cryst11010017
  23. А.Д. Павлушин. Геохимия 70, 2, 146 (2025). DOI: 10.31857/S0016752525020032
  24. M. Peplow. Nature 651, 8105, 290 (2026). DOI: 10.1038/d41586-026-00711-9
  25. S. Lai, X. Yang, J. Shi, S. Liu, Y. Guo, L. Yan, J. Zang, Z. Zhang, Q. Jia, J. Sun, S. Cheng, C. Shan. Nature 651, 8106, 621 (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10212-4
  26. T. Yu, S. Zhu. Matter Radiat. Extremes 11, 3, 033801 (2026). DOI: 10.1063/5.0310909
  27. S.-C. Zhu, G.-W. Chen, X.-H. Yuan, Y. Cheng, M.-H. Wan, B. Xu, M.-S. Wang, H. Tang, Y. Hou. J. Am. Chem. Soc. 147, 2, 2158 (2025). DOI: 10.1021/jacs.4c16312
  28. В.А. Грешняков. Письма в ЖЭТФ 117, 4, 306 (2023). DOI: 10.31857/S1234567823040109